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多组变压器在低压大电流开关电源中应用的研究

多组变压器在低压大电流开关电源中应用的研究

1 引 言随着半导体技术、微电子技术以及逆变技术的高频化、智能化、模块化发展极大地推动了开关电源的发展。对于低压大电流开关电源,次级输出一般采用全波整流方式。由于受到单个整流二极管容量的限制,常采用一组变压器,多组副边,如图1 (a)所示,或者一组副边多只整流二极管并联的结构,如图1 (b)所示。(a) 多组副边 (b)一组副边图1 一组变压器(a)多组副边 (b) 一组副边图2 一组变压器等效电
1 引 言

随着半导体技术、微电子技术以及逆变技术的高频化、智能化、模块化发展极大地推动了开关电源的发展。

对于低压大电流开关电源,次级输出一般采用全波整流方式。由于受到单个整流二极管容量的限制,常采用一组变压器,多组副边,如图1 (a)所示,或者一组副边多只整流二极管并联的结构,如图1 (b)所示。


(a) 多组副边 (b)一组副边

图1 一组变压器




(a)多组副边 (b) 一组副边

图2 一组变压器等效电路


图1所示电路,在原副边能量传递期间,变压器可以等效为电压源,而副边线路上的阻抗可以等效为电压源内阻。由于电压源内阻相整流二极管等效电阻较小,可忽略不计。设原副边完全耦合,因此其等效电路可简化为如图2所示。显然,图1这两种结构等效电路相同,都属于整流二极管并联均流的问题。由于整流二极管正的电流温度系数,而在实际应用过程中,很难保证器件的一致性,因此会使流经整流二极管的电流不相同,严重时会因负担过重而损坏。

二极管并联使用,为了达到均流的目的,可以采用串入电阻方式并联,如图3(a)所示;或采用串入动态均流互感器并联等方法,如图3(b)所示。

由于邻近效应及趋肤效应的影响,对于串入电阻的并联方式,二极管的均流效果随输出电流的大小而改变,均流效果较差。且对于低压大电流,为了减小串入电阻上的损耗,其阻值不宜较大,这会降低均流效果。

对于串入动态均流互感器的并联方式,可以达到较好的均流效果,但大电流互感器的制作工艺复杂,成本高, 同时由于动态均流互感器的漏感及引线电感的存在,使得二极管在关断时的反向尖峰电压增高,电磁干扰及损耗随之增加。
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