偏磁抑制的基本想是电路通过检测变压器原边电流的正负幅值,并将其转换为单向方波脉冲,然后与此3875原始的,锯齿波进行叠加合成合成后的信号作为实际产生,驱动脉冲的锯齿波,将其与变换器的输出电压反馈信号进行比较来产生所需要的驱动脉冲。这样如果存在着偏磁,则,锯齿波的幅值将不相等,于是输出的前后两个相邻的胃脉冲宽度也不等由此来调节变压器原边电压的占空比,确保施加在原边绕组上的1.反两个方向的屯祝伏秒积完乍相等,从而消除偏磁。具体的电路实现5,通过电流互感器31检测得到原边电流信号,经全波整流和电阻取样转换为正向脉动电玉。6山于在偏磁,人信号前后两个相邻脉冲的幅值将不再相等,者记,采用次级箝位方式的厂烈8变换器代货压器原边电流波形具有较大斜率参,因此必须设法将其补偿为平直的波形。这里我们巧妙的利用次级箝位电流6,原边电流厂7的原边电流波形6.将该信与。3875锯齿波信号幅值6该信号在10875内部与变换器的输出电压反馈;1号4虚线进行比较,即可得到削脉冲驱动信号6.由仰1驰动脉冲的宽度也不等。即。变压器有轻微偏磁。屯路就将对脉冲进行逐个脉冲调整,直到偏磁信号消失,况3875才输出相等脉宽的胃驱动们号。
由于本电路中用于产生,胃锯齿波的电容,1衣直接接地,而是通过电阻扔拟和,接地,这势必将增大,胃锯齿波的放电回路时间常数,因此在1点汕过随矜,将电容接地,1的控制信号来自箝位驱动信号。而该信号是与,3875的时钟脉冲,0忙同步的,这样就为电容,1提供了个时间常数较小的放电回路,确保875的锯齿波正常工作,次级箝位屯流瞬时位与原边电流瞬时值,之间满足列数学关系n变换器滤波电感0中的电流,由于0较大可视为忸流源为了利用箝位电容的电流信号来将原边电流波形补偿为平直的方波电压信号,变压器原副边变比电流互感器变比及采样电阻扭只2的数值须满足1列关系式中看出当变压器存在偏磁时胃锯出波前式中电流互感器幻的腽比;如果31与32选用相同型号或变比相同的互感器,则只需保证下式即可将原边电流波形补偿为平直的方波电压信号仔分析不难发现,1述电路除了偏磁抑制功能外,实际上己构成了个电流内环,它与变换器原有的输出电压反馈环节即外环起构成了动态响应忭能良好的双4收制系统,以电1卡外环为主拧制,电流内环参与辅助控制,因此该电路还具有了货吒器原边电流过流保护的功能,设计人员根据所需的过流保护门限,适当选取,的数值,并根据式2计算出相应的尺2电阻值,旦变压器原边电流超过设定门限,变换器将关闭输出此时沉3875的移相角为180.过流保护门限可按下式计算出现的最大电压值,它与输出电压反馈调节器在开环时的最大值有关。
我们在研制的电力系统直流操作电源模块中采用了上述偏磁抑制电路,并测试了有关的波形,电源梭块的技术,数如孔输入屯压仰,叉,输出电压7=335 0,⒖,德石=1也满载输出功率户=51整机效率=91.5满载功率器件采用添,虹。偏磁抑制前即系统闭环前电路中各点的实测波形7.
由7可以看出,系统闭环前,由于输出电压起原边电流的正反两方向的幅值不等,即15VA点波形中前后两个相邻脉冲幅值不等,与沉3875的银齿波合成后导致前后两个锯齿波的幅值也不等7七。而旦输出电压的反馈信号与,银齿波相交,系统进入闭环状态,偏磁抑制电路开始起作叫。电路中各点的实测波形如阁8.
由8可以看出,在偏磁抑制电路的调整下,变压器原边电流的正反两方向的幅值己完全相等,因此点波形的前后两个脉冲幅值也然相等,即变压器偏磁现象己消除,变压器进入平衡工作状态要说明的是。当用士1数字不波器监测1.3875的,碟管脚即糊,波信端波形时,由于波器探头参数8.0汗的影响,声,此时若强行令变换器进入闭环,可能会导致1丽1调节失控,因此我们能监测变换器闭环运行状态下的,刚锯齿波波形,同时建议读者不要尝试测量该端波形,以免造成不必要的损失。至于变1腠21攘擂,型孤碰察麟碟她,形的对称役成监测抑制电路中以点的波形来判断。
对于采叫其他拓扑形式的全桥,认变换器,无论是硬开关方式或软开关方式,均可采用本文介绍的偏磁抑制方法,区别仅在于对原边电流采样信号的补偿处即。方式,只要能将该信号补偿为顶部甲直的方波脉冲波敢即可采用该方法。例如用在传统的硬开关方式场合,由于其原边电流波形本身就,平顶的波脉冲。因此可以不需要上述卟偿环节。
而对于采1迅1的全桥零电压零电流变换器作烈况30场合9,则可以直接采用该方法,无需作任何改动。
4结论U乍桥变换电路作为目前中大功率应用场合首选的拓扑形式,或多或少都存在变压器偏磁现象,必须采取措施加以抑制。现有的偏磁抑制方法戌+能适应高吒大功率场合或只适用于全桥硬斤关式。且电路较复,功能单2本文介绍的基于平均电流模式的变压器偏磁抑制方法,适用于各种拓扑形式的全桥零电压零电流,胃沉0,浠黄鳎,彩视糜诟髦中问降,逆变器。它与电压外环起构成动态响应性能良好磁抑制功能外,还具,付变压器原边的过流保护功能1张占松。开关电源的原理与设计肘。电子工业出版社。北京。1998 2罗建武。偏磁的起因和消除方法1.电工技术学报,1999.6 3张黎。种具备软开关功能的防单向偏磁电路1.
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