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          5kW光伏逆變電源DC-DC模塊的設(shè)計

          作者: 時間:2009-04-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            諧振電容的選擇應(yīng)考慮下述因素:為了在任意時均能實現(xiàn)各橋臂的零電壓關(guān)斷,Vin應(yīng)取最小值Vin(min);考慮到滿載時實現(xiàn)零電壓關(guān)斷;負(fù)載電流為1.5A時濾波電感Lf的電流 臨界連續(xù)。也就是說, 的脈動量Δ 為3A。要實現(xiàn)開關(guān)管的零電壓關(guān)斷,諧振電容充放電時間必須大于開關(guān)管關(guān)斷時間,即:

          。其中,Cr是諧振電容,I是各橋臂關(guān)斷時原邊電流的大小,Vin是輸入直流電壓。在滿負(fù)載時,

          ,開關(guān)管FQA160N08的關(guān)斷時間

          1.5 諧振電感值

            為了實現(xiàn)滯后橋臂的零電壓開關(guān),必須滿足下式:

           。其中Lr是諧振電感,I是滯后橋臂開關(guān)管關(guān)斷時原邊電流的大小,Cd5 是開關(guān)管漏源極電容,Vin是輸入直流電壓。

            諧振電感的選擇應(yīng)考慮下述因素:為了在任意時均能實現(xiàn)滯后橋臂的零電壓開關(guān),Vin應(yīng)取最大值Vin(max);考慮到1/3以上滿載時實現(xiàn)零電壓開關(guān);負(fù)載電流為1.5A時濾波電感Lf的電流 臨界連續(xù)。也就是說,

          的脈動量Δ

          為3A。
          在1/3負(fù)載時,

          ,開關(guān)管的漏源極電容

          1.6 高頻變壓器

            根據(jù)變壓器的溫度、功率及頻率,選擇EE90磁芯,有效截面積為Ae=4.19cm2,磁芯窗口面積為Aw=6.08cm2。則原邊繞組匝數(shù)為:ΔΒ 為磁感應(yīng)增量,ton為一次側(cè)導(dǎo)通脈沖時間

            為了在任意輸入電壓時能夠輸出所要求的電壓,變壓器的副邊匝數(shù)應(yīng)按最低輸入電壓Vin(min)選擇。同時應(yīng)考慮副邊占空比的丟失和死區(qū)影響,實際確定副邊最大占空比  Dsec(max)。所以副邊繞組匝數(shù)為:

          其中VO為輸出電壓,VD為二極管的管壓降,VL為濾波電感的直流壓降。

          1.7 輸出濾波電感的電感量

            在變換器輸出濾波電感時要求輸出濾波電感在某一個最小電流 時保持連續(xù)。電感Lf的最小值應(yīng)為:

            在工程時,一般的經(jīng)驗算法是要求輸出濾波電感電流的最大脈動量ΔImax為最大輸出電流的20%,也就是說在輸出滿載電流的10%的條件下,輸出濾波電感電流應(yīng)該保證連續(xù)。那么上式中的

          。由于輸入電壓是變化的,為了保證濾波電感電流的最大脈動量不超過最大輸出電流,上式中的Vin取Vin(max)。全橋變換器的開關(guān)頻率為fs,副邊整流后的方波電壓的頻率為2fs,即上式中 =2fs。這樣,上式可改成下式:
           

          1.8 輸出整流二極管的選擇

            本電源的開關(guān)頻率為100kHz,輸出整流二極管應(yīng)選用超快恢復(fù)二極管。對于本電路而言,整流管上承受的最大反向電壓為Vbr=Vin/K=48*10=480V。在整流管開關(guān)時,有一定的電壓振蕩,因此要考慮裕量,可以選用600V的整流二極管。整流二極管在理想狀態(tài)下,流過的最大電流等于輸出最大電流14A,考慮占空比引起的電流增加和一定的安全余量,可以選用25A的整流二極管。此升壓采用的是IXYS公司的DSEI30的超快速恢復(fù)二極管,額定電壓是600V,額定電流是37A。



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