图1中由开关管S1~S4,钳位二极管D1及D2,谐振电感Lr,隔直电容Cb,主变压器T1以及吸收电阻和电容等组成全桥移相ZVS变换器,其中S1及S3为超前管,S2及S4为滞后管。S1(S3)超前S4(S2)一定的角度,即移相角。S1~S4采用IGBT单管并联组成,开关频率为25kHz左右。
1.1 变压器参数的设计
由于设计的全桥移相ZVSPWM整流模块的最大输出功率接近10kW,若采用常规的铁氧体磁芯,由于功率比较大,磁芯不太好选择,实际设计中磁芯采用了超微晶磁环。和铁氧体相比,超微晶材质具有较高的饱和磁密(可达1.2~1.6T)和较低损耗和优良的温度稳定性等优点,非常适宜用作大功率开关电源的主变压器的磁芯。
本模块的输入输出指标为输入304~456V,输出198~286V/35A。
1)直流母线的最低电压Vdmin
Vdmin≈Vinmin×1.35=410.4V(1)
式中:Vinmin为三相输入电压最低值304V。
2)变压器副边的最低电压V2min
V2min=(Vomax+VD+Vr)/Dmax=(286+3+2)/0.95=306.3V(2)
式中:Vomax为模块输出电压最高值,取为286V;VD为整流二极管的压降,取为3V;Vr为变压器副边绕组内阻压降和线路压降,取为2V;Dmax为最大占空比,取为0.95。
3)变压器的变比n
n=Vdmin/V2min=410.4/306.3=1.33
实际变压器原边取为21匝,副边为16匝,变比为21/16=1.3125。
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