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【原創】雙管正激一種新型無損緩沖電路的學習和研究

雙管正激電路在大功率電源中應用的很廣泛,其主要優點是主功率MOS耐壓低,可選擇的種類多,成本相對較低。

它的緩沖電路設計也很重要,可以有效提升整機的效率。開場白不少了,在這里先謝謝Z版和J版的指導和幫助!

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老梁頭
LV.10
2
2012-08-23 13:00

 

電路如圖所示,緩沖網絡由6個二極管D1,D2,D3,D4,D5和D6、一個緩沖電感Ls和兩個緩沖電容C1、C2組成;Cs1和Cs2為MOS管的結電容。


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老梁頭
LV.10
3
2012-08-23 13:00
@老梁頭
[圖片] 電路如圖所示,緩沖網絡由6個二極管D1,D2,D3,D4,D5和D6、一個緩沖電感Ls和兩個緩沖電容C1、C2組成;Cs1和Cs2為MOS管的結電容。

在上個主要工作波形

 

把大概工作原理講下,有錯誤的地方大家指出來!

在一個開關周期中,該電路有7種工作狀態:

1、【t0-t1】在t0時刻,S1,S2開通,變壓器初級勵磁電流開始線性上升,Vin經過緩沖電容C1,C2,MOS管S1,S2和D6形成的回路諧振工作。

     經過一段時間到達t1時刻,緩沖電容C1,C2上的電壓上升為Vin,緩沖電感Ls中的電流降為零,此后Ls中的電流反向,D6自然關斷。

然而在實際中,由于緩沖電感中的雜散電容,所以加了D5,將緩沖電感中的殘余能量由D5,C1,S1,VIN迅速放掉。

2、狀態2【t1-t2】緩沖網絡停止工作,其他的工作狀態和狀態1一樣。

3、【t2-t3】在t2時刻,S1,S2關斷,Vs1,Vs2由零開始逐漸上升,變壓器初級電壓由VIN開始下將,整流管D7仍然導通。C1,C2上的電壓約為Vin,當Vs2上升時,C2上的電壓通過D3向Vin放電,放電過程使Vs2的上升速度很慢,從而使s2的關斷損耗下降,起到了緩沖的作用。同理,C1上的電壓通過D2向Vin放電,使S1的損耗降低。

4、【t3-t4】在t3時刻,Vs1和Vs2都上升到Vin/2,此時變壓器初級極性發生反轉變成下正上負,D7關斷,D8開通。

5、【t4-t5】在t4時刻,二極管D1,D4導通,將變壓器初級電壓鉗位在Vin,由于勵磁電流的存在,原邊繞組的能量通過D1,D4釋放到電源Vin。

6、【t5-t6】在t5時刻,勵磁電流將為零,D1,D4關斷,VC1=VC2=0,;Cs1,Cs2上的電壓通過變壓器放電,勵磁電流反向增加,將結電容下降到Vin/2.

7、【t6-t7】在此狀態下,Cs1,Cs2電壓有繼續下降的趨勢,那么初級繞組電壓將會為正,次級繞組電壓也為正,使D7導通,由于原邊電流小,不足以提供負載電流,一次續流管D8繼續導通,D7,D8同事導通,將次級繞組鉗位在零位,初級繞組也為零。

整個周期結束,開始下個周期


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zvszcs
LV.12
4
2012-08-23 13:01
@老梁頭
在上個主要工作波形[圖片] 把大概工作原理講下,有錯誤的地方大家指出來!在一個開關周期中,該電路有7種工作狀態:1、【t0-t1】在t0時刻,S1,S2開通,變壓器初級勵磁電流開始線性上升,Vin經過緩沖電容C1,C2,MOS管S1,S2和D6形成的回路諧振工作。   經過一段時間到達t1時刻,緩沖電容C1,C2上的電壓上升為Vin,緩沖電感Ls中的電流降為零,此后Ls中的電流反向,D6自然關斷。然而在實際中,由于緩沖電感中的雜散電容,所以加了D5,將緩沖電感中的殘余能量由D5,C1,S1,VIN迅速放掉。2、狀態2【t1-t2】緩沖網絡停止工作,其他的工作狀態和狀態1一樣。3、【t2-t3】在t2時刻,S1,S2關斷,Vs1,Vs2由零開始逐漸上升,變壓器初級電壓由VIN開始下將,整流管D7仍然導通。C1,C2上的電壓約為Vin,當Vs2上升時,C2上的電壓通過D3向Vin放電,放電過程使Vs2的上升速度很慢,從而使s2的關斷損耗下降,起到了緩沖的作用。同理,C1上的電壓通過D2向Vin放電,使S1的損耗降低。4、【t3-t4】在t3時刻,Vs1和Vs2都上升到Vin/2,此時變壓器初級極性發生反轉變成下正上負,D7關斷,D8開通。5、【t4-t5】在t4時刻,二極管D1,D4導通,將變壓器初級電壓鉗位在Vin,由于勵磁電流的存在,原邊繞組的能量通過D1,D4釋放到電源Vin。6、【t5-t6】在t5時刻,勵磁電流將為零,D1,D4關斷,VC1=VC2=0,;Cs1,Cs2上的電壓通過變壓器放電,勵磁電流反向增加,將結電容下降到Vin/2.7、【t6-t7】在此狀態下,Cs1,Cs2電壓有繼續下降的趨勢,那么初級繞組電壓將會為正,次級繞組電壓也為正,使D7導通,由于原邊電流小,不足以提供負載電流,一次續流管D8繼續導通,D7,D8同事導通,將次級繞組鉗位在零位,初級繞組也為零。整個周期結束,開始下個周期[圖片]
這個不錯,有諧振參與工作了哦,效率會高不少
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2012-08-23 13:04
@老梁頭
在上個主要工作波形[圖片] 把大概工作原理講下,有錯誤的地方大家指出來!在一個開關周期中,該電路有7種工作狀態:1、【t0-t1】在t0時刻,S1,S2開通,變壓器初級勵磁電流開始線性上升,Vin經過緩沖電容C1,C2,MOS管S1,S2和D6形成的回路諧振工作。   經過一段時間到達t1時刻,緩沖電容C1,C2上的電壓上升為Vin,緩沖電感Ls中的電流降為零,此后Ls中的電流反向,D6自然關斷。然而在實際中,由于緩沖電感中的雜散電容,所以加了D5,將緩沖電感中的殘余能量由D5,C1,S1,VIN迅速放掉。2、狀態2【t1-t2】緩沖網絡停止工作,其他的工作狀態和狀態1一樣。3、【t2-t3】在t2時刻,S1,S2關斷,Vs1,Vs2由零開始逐漸上升,變壓器初級電壓由VIN開始下將,整流管D7仍然導通。C1,C2上的電壓約為Vin,當Vs2上升時,C2上的電壓通過D3向Vin放電,放電過程使Vs2的上升速度很慢,從而使s2的關斷損耗下降,起到了緩沖的作用。同理,C1上的電壓通過D2向Vin放電,使S1的損耗降低。4、【t3-t4】在t3時刻,Vs1和Vs2都上升到Vin/2,此時變壓器初級極性發生反轉變成下正上負,D7關斷,D8開通。5、【t4-t5】在t4時刻,二極管D1,D4導通,將變壓器初級電壓鉗位在Vin,由于勵磁電流的存在,原邊繞組的能量通過D1,D4釋放到電源Vin。6、【t5-t6】在t5時刻,勵磁電流將為零,D1,D4關斷,VC1=VC2=0,;Cs1,Cs2上的電壓通過變壓器放電,勵磁電流反向增加,將結電容下降到Vin/2.7、【t6-t7】在此狀態下,Cs1,Cs2電壓有繼續下降的趨勢,那么初級繞組電壓將會為正,次級繞組電壓也為正,使D7導通,由于原邊電流小,不足以提供負載電流,一次續流管D8繼續導通,D7,D8同事導通,將次級繞組鉗位在零位,初級繞組也為零。整個周期結束,開始下個周期[圖片]
 我也占個座
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老梁頭
LV.10
6
2012-08-23 13:27
@電源網-fqd
[圖片] 我也占個座

把大概工作原理講下,有錯誤的地方大家指出來!

在一個開關周期中,該電路有7種工作狀態:

1、【t0-t1】在t0時刻,S1,S2開通,變壓器初級勵磁電流開始線性上升,Vin經過緩沖電容C1,C2,MOS管S1,S2和D6形成的回路諧振工作。

      經過一段時間到達t1時刻,緩沖電容C1,C2上的電壓上升為Vin,緩沖電感Ls中的電流降為零,此后Ls中的電流反向,D6自然關斷。

然而在實際中,由于緩沖電感中的雜散電容,所以加了D5,將緩沖電感中的殘余能量由D5,C1,S1,VIN迅速放掉。


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zhc7302
LV.9
7
2012-08-23 13:40
@電源網-fqd
[圖片] 我也占個座

你占座怎么老是捂住眼睛啊

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老梁頭
LV.10
8
2012-08-23 13:54
@zhc7302
你占座怎么老是捂住眼睛啊
2、狀態2【t1-t2】緩沖網絡停止工作,其他的工作狀態和狀態1一樣。
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老梁頭
LV.10
9
2012-08-23 14:22
@老梁頭
2、狀態2【t1-t2】緩沖網絡停止工作,其他的工作狀態和狀態1一樣。
3、【t2-t3】在t2時刻,S1,S2關斷,Vs1,Vs2由零開始逐漸上升,變壓器初級電壓由VIN開始下將,整流管D7仍然導通。C1,C2上的電壓約為Vin,當Vs2上升時,C2上的電壓通過D3向Vin放電,放電過程使Vs2的上升速度很慢,從而使s2的關斷損耗下降,起到了緩沖的作用。同理,C1上的電壓通過D2向Vin放電,使S1的損耗降低。
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老梁頭
LV.10
10
2012-08-23 14:32
@老梁頭
3、【t2-t3】在t2時刻,S1,S2關斷,Vs1,Vs2由零開始逐漸上升,變壓器初級電壓由VIN開始下將,整流管D7仍然導通。C1,C2上的電壓約為Vin,當Vs2上升時,C2上的電壓通過D3向Vin放電,放電過程使Vs2的上升速度很慢,從而使s2的關斷損耗下降,起到了緩沖的作用。同理,C1上的電壓通過D2向Vin放電,使S1的損耗降低。
4、【t3-t4】在t3時刻,Vs1和Vs2都上升到Vin/2,此時變壓器初級極性發生反轉變成下正上負,D7關斷,D8開通。
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老梁頭
LV.10
11
2012-08-23 14:39
@老梁頭
4、【t3-t4】在t3時刻,Vs1和Vs2都上升到Vin/2,此時變壓器初級極性發生反轉變成下正上負,D7關斷,D8開通。
5、【t4-t5】在t4時刻,二極管D1,D4導通,將變壓器初級電壓鉗位在Vin,由于勵磁電流的存在,原邊繞組的能量通過D1,D4釋放到電源Vin。
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老梁頭
LV.10
12
2012-08-23 14:43
@老梁頭
5、【t4-t5】在t4時刻,二極管D1,D4導通,將變壓器初級電壓鉗位在Vin,由于勵磁電流的存在,原邊繞組的能量通過D1,D4釋放到電源Vin。
6、【t5-t6】在t5時刻,勵磁電流將為零,D1,D4關斷,VC1=VC2=0,;Cs1,Cs2上的電壓通過變壓器放電,勵磁電流反向增加,將結電容下降到Vin/2.
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老梁頭
LV.10
13
2012-08-23 14:51
@老梁頭
6、【t5-t6】在t5時刻,勵磁電流將為零,D1,D4關斷,VC1=VC2=0,;Cs1,Cs2上的電壓通過變壓器放電,勵磁電流反向增加,將結電容下降到Vin/2.

7、【t6-t7】在此狀態下,Cs1,Cs2電壓有繼續下降的趨勢,那么初級繞組電壓將會為正,次級繞組電壓也為正,使D7導通,由于原邊電流小,不足以提供負載電流,一次續流管D8繼續導通,D7,D8同事導通,將次級繞組鉗位在零位,初級繞組也為零。

整個周期結束,開始下個周期

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jetweel
LV.4
14
2012-08-23 15:39
@老梁頭
7、【t6-t7】在此狀態下,Cs1,Cs2電壓有繼續下降的趨勢,那么初級繞組電壓將會為正,次級繞組電壓也為正,使D7導通,由于原邊電流小,不足以提供負載電流,一次續流管D8繼續導通,D7,D8同事導通,將次級繞組鉗位在零位,初級繞組也為零。整個周期結束,開始下個周期[圖片]

我做雙管正激,始終有一個發熱較高的溫升點沒搞定,主要是續流電感的溫升太高,不知哪位大俠說說是怎么回事。

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老梁頭
LV.10
15
2012-08-23 15:54
@jetweel
我做雙管正激,始終有一個發熱較高的溫升點沒搞定,主要是續流電感的溫升太高,不知哪位大俠說說是怎么回事。
是不是電感量不合適,可以適當調整下。還有就是銅損,繞線是不是太細了。
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2012-08-23 20:57
@老梁頭
7、【t6-t7】在此狀態下,Cs1,Cs2電壓有繼續下降的趨勢,那么初級繞組電壓將會為正,次級繞組電壓也為正,使D7導通,由于原邊電流小,不足以提供負載電流,一次續流管D8繼續導通,D7,D8同事導通,將次級繞組鉗位在零位,初級繞組也為零。整個周期結束,開始下個周期[圖片]
這個給力,頂起!
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zhc7302
LV.9
17
2012-08-23 21:02
@javike
[圖片]這個給力,頂起!
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ta7698
LV.9
18
2012-08-24 08:02
@老梁頭
6、【t5-t6】在t5時刻,勵磁電流將為零,D1,D4關斷,VC1=VC2=0,;Cs1,Cs2上的電壓通過變壓器放電,勵磁電流反向增加,將結電容下降到Vin/2.
這個要頂!
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lesonlee
LV.5
19
2012-08-27 15:58
@老梁頭
[圖片] 電路如圖所示,緩沖網絡由6個二極管D1,D2,D3,D4,D5和D6、一個緩沖電感Ls和兩個緩沖電容C1、C2組成;Cs1和Cs2為MOS管的結電容。

這個是老電路了,不錯的東西。使了很多年了。但小心專利限制。

大功率中使用很合適。

我極力推薦。

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2012-08-27 18:53
@老梁頭
[圖片] 電路如圖所示,緩沖網絡由6個二極管D1,D2,D3,D4,D5和D6、一個緩沖電感Ls和兩個緩沖電容C1、C2組成;Cs1和Cs2為MOS管的結電容。
這個貼不錯,有諧振參與工作了!以前試過好像容值、感值比較難調!
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lesonlee
LV.5
21
2012-08-27 22:23
@大林電源
這個貼不錯,有諧振參與工作了!以前試過好像容值、感值比較難調!

沒有那么難,具體的諧振回路上的二極管選恢復特性好的二極管,在它上面并一個RC。

工作很完美。真的很完美。零流開通,有一定零壓作用,適合IGBT(最好不帶D的)。我個人認為是大功率最佳拓撲。

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2012-08-28 10:52
@老梁頭
把大概工作原理講下,有錯誤的地方大家指出來!在一個開關周期中,該電路有7種工作狀態:1、【t0-t1】在t0時刻,S1,S2開通,變壓器初級勵磁電流開始線性上升,Vin經過緩沖電容C1,C2,MOS管S1,S2和D6形成的回路諧振工作。   經過一段時間到達t1時刻,緩沖電容C1,C2上的電壓上升為Vin,緩沖電感Ls中的電流降為零,此后Ls中的電流反向,D6自然關斷。然而在實際中,由于緩沖電感中的雜散電容,所以加了D5,將緩沖電感中的殘余能量由D5,C1,S1,VIN迅速放掉。
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2012-08-28 16:17
@大林電源
這個貼不錯,有諧振參與工作了!以前試過好像容值、感值比較難調!
光調時間不夠用,耐心也不夠用,用SABER吧。
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老梁頭
LV.10
24
2012-08-31 16:23
@13714648912@139.com
光調時間不夠用,耐心也不夠用,用SABER吧。[圖片]
時間夠用,耐心也夠了大家記得頂貼哦
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998lllll
LV.8
25
2012-08-31 18:47
@老梁頭
時間夠用,耐心也夠了[圖片]大家記得頂貼哦[圖片]
呵呵,頂你!!
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貼片機
LV.8
26
2012-08-31 19:37
@老梁頭
[圖片] 電路如圖所示,緩沖網絡由6個二極管D1,D2,D3,D4,D5和D6、一個緩沖電感Ls和兩個緩沖電容C1、C2組成;Cs1和Cs2為MOS管的結電容。
跟貼學習
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zvszcs
LV.12
27
2012-09-03 19:20
@貼片機
跟貼學習
這么好的帖子,不能沉下去呀
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lgxixi
LV.5
28
2012-09-06 01:23

深夜頂帖,樓主繼續講解啊

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Ruson
LV.3
29
2012-09-06 08:42
@老梁頭
[圖片] 電路如圖所示,緩沖網絡由6個二極管D1,D2,D3,D4,D5和D6、一個緩沖電感Ls和兩個緩沖電容C1、C2組成;Cs1和Cs2為MOS管的結電容。

小弟是菜鳥,最近也在搞正激,但是老是炸保險,燒管子。。。以前沒怎么搞過開關電源,不知道問題出在哪里?想請教一下——
主變換如下圖:
 小弟有如下問題:
1. 一開始試機時,接上緩沖電路,炸了保險,燒了功率管(但沒有炸),不知道是緩沖電路參數不對,還是變壓器設計有問題?
2. R5, C3的數值能不能計算個參考值呢?如果能怎么計算,還有這兩個元件是不是起整形和吸收用的呢?

謝謝!

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zhanghuawei
LV.9
30
2012-09-06 08:55
@lgxixi
深夜頂帖,樓主繼續講解啊
老梁你把工作原理整到一個回復上啊。這么多條,好亂。辛苦下,回復到一起啊。我再好好學習下
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老梁頭
LV.10
31
2012-09-06 09:15
@zhanghuawei
老梁你把工作原理整到一個回復上啊。這么多條,好亂。辛苦下,回復到一起啊[圖片]。我再好好學習下[圖片]
你這不是沒活給俺找活干嗎
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