Ac/dc и dc/dc преобразователей стал ловить себя на мысли
жүктеу/скачать 1,07 Mb. Pdf көрінісі
|
Беглый обзор топологий конверторов Силовая электроника Сообщество EasyElectronics.ru
| Сдвиг фазы
В этом варианте используется два сигнала с одинаковой частотой и коэффициентом заполнения 0.5 (точнее, чуть меньше, из-за необходимости иметь dead time), но один из сигналов запаздывает по сравнению с другим. Величина запаздывания обычно выражается в градусах фазового сдвига между сигналами. При сдвиге в 0 градусов сигналы управления будут синфазными, а при сдвиге в 180 градусов — противофазными. Варианты регулирования При регулировании по первичной стороне, управляющие сигналы подаются на ключи на первичной стороне, это традиционный и, пожалуй, самый распространенный вариант. Его распространенность в немалой степени обусловлена тем, что во многих случаях в выпрямителе используют диоды (супербыстрые, Шоттки, Шоттки на карбиде кремния). В этом случае других вариантов регулирования, по сути, и нет. Все становится значительно интереснее, когда используется синхронное управление. В этом случае есть возможность управлять моментами открытия ключей в выпрямителе и обеспечить таким образом регулирование выходного напряжения преобразователя в целом. Ключи на первичной стороне при этом работают в фиксированном режиме, чаще всего при коэффициенте заполения 0.5. Возможны и более навороченные варианты, например схема
приведенная тут
. Схемы с управлением по вторичной стороне нашли широкое применение в двунаправленных преобразователях, например схемах электромобилей и гибридов. Одной из самых популярных топологий для таких целей сейчас, видимо, можно считать dual active bridge (DAB): Пара слов об мягком переключении Дальше я буду ссылаться на режим мягкого переключения по их названиям в англоязычной литературе — ZVS (zero voltage switching) и ZCS (zero current switching). Итак, в чем основная идея: когда один из ключей закрывается, какая-то из частей полной индуктивности цепи (чаще всего индуктивность рассеяния, но могут быть и другие варианты) резонирует с паразитными емкостями транзисторов и напряжение на противоположном ключе прыгает к противоположному знаку (собственно, это начало колебательного процесса). Если «поймать» пик этого процесса, то второй ключ можно будет включить в момент, когда напряжение на нем равно нулю). Для того, что бы это работало, нужно два условия: во-первых, энергии накопленной в индуктивности должно быть достаточно, что бы «высосать» заряд из емкостей (чаще всего из одной «высосать», а в другую «залить»); во-вторых, время задержки между выключением одного ключа и включением второго (dead time) должно быть достаточным, что бы резонансный процесс прошел четверть волны (от нуля, до одного из пиков или наоборот). Очень существенный момент: паразитные емкости транзисторов похожи на настоящие емкости весьма условно, только в том смысле, что они как-то умеют накапливать заряд. Поэтому паспортные значения этих емкостей для расчета параметров ZVS применять нельзя. В (относительно) новых даташитах на высоковольтные транзисторы сейчас производители начали указывать кроме выходной емкости еще и выходную емкость с «энергетической» и «временной» (или «частотной») точек зрения. Что характерно, все три емкости разные. Как не сложно догадаться, при расчете необходимого dead time используется «временная» эквивалентная емкость, а при расчете энергии необходимой для достижения ZVS — «энергетическая». Питание вторички Одно существенное замечание, которое может сыграть роль при выборе топологии: помимо основного выхода, как правило, есть необходимость питать дополнительные устройства (контроллер, например). Если есть изолированная дежурка, то все достаточно просто — от нее такие схемы, чаще всего, и запитывают (включая сами схемы преобразователя). Если такой дежурки нет, то тут схемы с регулированием по вторичной стороне имеют преимущество, можно и в трансформатор обмотку добавить (для питания преобразователя) и на вторичной стороне с основных вторичных обмоток снять лишний ватт для питания контроллера. Скрещиваем Сразу оговорюсь, что рассмотрены не все возможные варианты.
жүктеу/скачать 1,07 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|