IFRED轉換器的曲線圖
如圖1所示的曲線,在比例中若將電容電壓UB:調節在700V左右,則BIFRED轉換器的負載電流從8A變化到2A,所需的頻率范圍為50~200kHz。若將UB調節到450~500V,則負載從20A(滿載)變化到4A(20%的滿載),所需頻率范圍為60~300kHz;10%滿載時(2A),為了保持UB為500V,頻率將超過500kHz,工程上難以實現。因此,在電容電壓應力和頻率范圍之間,需要做折中選擇。
BIFRED轉換器的等效電路
假設輸出濾波電容C很大,可以等效成為電壓源Uo。圖2為BIFRED轉換器的工作波形圖。
TON=DuTs為開關導通的時間,Du為占空比,Ts為開關周期;
Toff=(1—Du)Ts為開關關斷時間;
Du1Ts為電流iL下降、但不為零的時問;(1-Du-Dut)Ts.為電流iL等于零的時間。
?。?)0≤t≤DuTs,開關S1導通,D2關斷。輸入電流iL上升,上升的斜率為Udc/L1,為整流輸入電壓。L1儲能,電容CB放電。變壓器的勵磁電感Lm儲能,勵磁電流上升,上升的斜率為UB/nLm。等效電路如圖1(a)所示。
圖1一個開關周期內BIFRED轉換器的等效電路
圖2BIFRED轉換器的工作波形
?。?)DuTs≤t≤(Du+Dul)Ts,開關S1關斷,D2導通。L1的儲能對電容CB充電,iL下降,其下降斜率為-(UB+nUo-μdc)/L1。勵磁電感Lm的儲能向負載釋放,使勵磁電流im下降,下降斜率為-Uo/Lm。等效電路如圖1(b)所示。
?。?)t≥(Du,+Du1)Ts,開關S1仍然關斷,電流iL等于零,勵磁電流im繼續以同樣的斜率線性下降。等效電路如圖1(c)所示。
前面已經說明,DCMBoostPWM轉換器的電感電流峰值iLPK正比于sln|ωt|,具有PFC功能。
一個BIFRED轉換器樣機的實驗結果如下:Uo=5V,P。=90W,fs=50kHz,η=71.12%,輸人電流的3次諧波為16.84%,5次諧波為2.715%,7次諧波為2.3%。
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