软开关转换器的输出电容设计
时间:2020-09-07 15:35:04
过去,许多问题设计研究人员都使用可以粗略假设来发展提供一个等效输出电容值,因为文化输出电容通常都指定为25V漏源电压。不过,传统的等效输出电容值在实际教学应用中却没有多大企业帮助,因为它随漏源电压发生变化,并且在开关导通/关断期间我们不能及时提供更加准确的储能信息。在功率转换器以及工作电压下,新定义的输出电容技术提供等效的储能,能够有效实现更优化的功率转换器结构设计。
ZVS转换器的输出一个电容
在软开关拓扑中,零电压通过开关管的输出电容通过电感漏电感的谐振和串联电感或变压器的磁化电感的能量储存来实现。 因此,电感必须精确设计,以防止硬开关引起的额外功耗。 以下公式是零电压开关的基本要求。
其中Ceq是开关等效输出电容,CTR是变压器寄生电容。
其中,CS是开关等效电路输出一个电容。
等式(1),用于相全桥拓扑,等式(2)用于移动LLC谐振半桥拓扑。在两个公式输出电容起着重要的作用。如果式(1)取大的输出电容,所述方程式导出由一个大的电感。然后,主的大电感将减小的di / dt,和降低功率转换器的有效占空比。相反,太小的输出电容和电感会造成危害较小的硬开关。此外,等式(2)是太大而限制输出电容器,并且导致循环电流的磁化电感的增加。因此,对于优化设计,以获得所述输出开关的精确电容值的软开关转换器将是至关重要的。典型地,传统的假定等效输出电容倾向于使用更大的值。因此,根据选择的电感器的式(1)或(2),设计者需要调整功率转换器的参数,并经过反复设计,因为每个参数是相互关联的,例如,漏电感的匝数比,而有效的责任。此外,功率MOSFET的漏极 - 源极电压的输出电容将跟随变化。在电力转换器的工作电压,以提供一个等效输出电容存储器是用于这些应用的最佳选择。
从输出电容中获得储能
在电压与电荷之间关系图(图1)上,电容为直线的斜率,电容中的储能为该直线下主要包含的面积。虽然具有功率MOSFET的输出一个电容呈非线性,并依据漏源电压的变化而变化,但是通过输出进行电容中的储能仍为非线性电容以及线下的面积。因此,如果需要我们自己能够及时找出其中一条直线,由该直线可以给出的面积与图1所示结构变化的输出电容曲线所包含的面积基本相同,则直线的斜率恰好是学生产生影响相同储能的等效电路输出电容。
图1:概念等效输出电容。
对于某些旧的技术平面MOSFET,设计者可以使用曲线拟合找到等效输出电容。
从而可以通过一个简单的积分公式得到储能。
最后,有效控制输出一个电容为: