论文总字数：9130字

摘 要

现代电力电子技术的发展，功率转换的理想目标是高功率密度、高稳定性。双管正激变换器是如今比较主要的功率变换器，它的特点是开关电压应力低，具有抗桥臂直通的能力、可靠性高等，因为它显著的特点，在通信电源、焊接电源等诸多领域都大量运用到。本文主要介绍了一种双管正激变换器的初极箝位电路。首先介绍了软开关技术，在此基础上，重点研究了一种具有软开关功能的LD箝位电路，详细分析了每个工作模态，并且简单地介绍了双管正激变换器的组合。最后对LD箝位电路进行了Saber仿真，验证了LD箝位电路的特点。

关键词：变换器/双管正激，组合变换器，Saber仿真

Abstract：The dual-transistor forward converter has low switching voltage stress, and has the inherent ability to resist the straight-through of the bridge arm, and has high reliability. These are remarkable characteristics. Because of these characteristics, they have a primary power supply and some orphans in the communication system. Welding power and computer power have been widely used. This article mainly introduces the primary clamp circuit of the dual-transistor forward converter. The soft-switching technology and its development are introduced. A LD-clamped circuit with soft-switching function is studied in detail. Each operating mode is analyzed in detail, and the combination of the two-transistor forward converter is briefly introduced. Finally, the Saber simulation of the LD clamp circuit is performed to verify the characteristics of the LD clamp circuit of the dual-transistor forward converter.

Keywords：Inverter/Dual Forward,Combined Converter,Saber Simulation

目 录

1 绪论 3

1.1 引言 3

2 箝位电路 4

2.1 箝位电路的工作特性 4

2.2 箝位电路的分类 4

3 软开关技术 5

3.1 软开关技术的介绍 5

3.2 软开关电路的发展 6

3.3 软开关技术的新进展 6

4 一种具有软开关功能的LD箝位电路 7

4.1 双管正激变换器 7

4.2 LD箝位电路原理图 7

4.3 电路工作模态分析 8

4.4 输入输出电压关系 14

4.5 双管正激变换器的组合 14

5 仿真 15

5.1 Saber仿真软件简介 15

5.2 仿真电路原理图 16

5.3 主要参数 16

5.4 仿真波形及分析 16

结 论 18

参 考 文 献 19

致 谢 20

1 绪论

1.1 引言

随着现代科学技术的不断创新发展，对航空电源系统的可靠性、功率密度等要求也越来越高。由于开关式变换器电路中存在电抗元件，当开关被转换时，电能的释放将使电力装置承受巨大的电冲击，这可能会对设备造成损害，所以为使功率开关管工作可靠，一般都会增加吸收网络，使得能量转移。

当提高开关类器件的开关频率时，电源的功率密度也会随之升高。由于开启硬开关，会导致频率开关的损耗增大，所以一般采用软开关技术。软关断虽然可以实现初级开关的零电压关断，但它的拓扑电路太过复杂。在变换电路中，原边开关管在关断时的最大电压和副边的续流管在反向恢复时所造成的电压尖峰是影响了器件工作的稳定性。双管正激变换器自身有磁复位的功能，所以不用再加磁复位的措施。续流二极管还起箝位作用，就是把晶体开关管所承受的电压箝位于输入电压。目前，双管正激变换器的优点使它在各行各业都得到了广泛的应用。双管正激变换器可应用于中等功率场合，较高电压输入、较大功率输出场合。每个开关管承受的最大电压为V_i。比如通信系统中的一次电源和一些弧焊电源。和单管正激变换器相比，开关管承受的电压应力降低一半。

双管正激变换器开关电压应力低,能够从结构上彻底消除桥臂直通的危险,提高变换器的可靠性,而可靠性是所有电力电子装置的生命线,对航空电源尤有重要意义^[3]。因此双管正激变换器具有其它变换器,比如推挽变换器、半桥变换器和全桥变换器等,所无法比拟的优点,成为目前应用最多的拓扑之一。

2 箝位电路

箝位电路是将信号波形的某一段波形固定在一个选定的电平上，而使原信号剩余部分的波形形状保持不变的电路。

2.1 箝位电路的工作特性

箝位电路是由二极管D、电容器C和电阻器R组成，一般情况下，箝位电路可分为负箝位器和正箝位器，他主要起到将输入信号的位给予以上移或下移，但是输入信号的波形不会因此而受到改变。需要注意的是，箝位电路的元器件都是设定为理想状态，当RC的时间常数足够大，确保不会出现失真波形，此时交流信号都可以产生箝位作用。

2.2 箝位电路的分类

（1）负箝位电路位

①简单型

电路原理图如下

图2.2.1简单型的负箝位电路

工作原理分析：

当V_i处于正半周时，从电路图中可以看出，二极管D具备导通条件而导通，此时电容C处于充电状态，当电容C充电至V值时,V₀为0V；

当V_i处于负半周时，从电路图中可以看出，二极管D不具备导通条件而关断，此时V₀为－2V。

②加偏压型

电路原理图如下。

图2.2.2偏压型负箝位电路

工作原理：

当V_i处于正半周时，从电路图中可以看出，二极管D具备导通条件而关断而导通，电容C被充电至V值（左正、右负），此时V₀= V₁或者V₀=－V₁；

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