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半桥串联谐振与半桥并联谐振是什么?半桥谐振变换器怎么设计?

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半桥串联谐振与半桥并联谐振是什么?半桥谐振变换器怎么设计?

发布日期:2019-03-13 作者: 点击:

  大家对于串联谐振与并联谐振都有简单的了解,但是串联谐振与半桥并联谐振是什么?半桥谐振变换器怎么设计?这些想必大家都不是太清楚了吧!今天我们给大家简单介绍一下!

  半桥串联谐振

  谐振腔由谐振电感同谐振电容组成,其阻抗随着工作频率改变而不同。在输入电压保持不变时,输出电压随着谐振腔阻抗值的增大而减少。在输入为谐振频率时,谐振腔阻值最小为零,此时直流增益最大。当工作频率大于谐振频率时,有电流流过开关管的体二极管,开关管具有零电压关断条件。在负载为轻载时,开关频率必须要变化很大才可以保持输出电压恒定。当输入电压增大时,为保证输出电压不变,开关频率也会增大。

  输入电压增加时,变换器的工作频率逐渐偏离谐振频率,随着频率的增加,会有更多的能量在谐振腔中循环,这里循环能量定义为在开关周期内,送回电源端的能量。这个能量越大,损耗更大。

  半桥并联谐振

  可以看出半桥并联谐振的负载与谐振电容并联,同时二次侧增加了一个匹配阻抗的电感。并联谐振的直流特性分析可以知道开关频率大于谐振频率时,实现MOS管的零电压开通。在轻载和输出电压恒定时,开关频率变化范围小。随着输入电压逐渐变大,开关频率需要增大以保证输出电压恒定。并联谐振因为负载与谐振电容并联,由于串联等效电阻的存在,即使在轻载的情况下,谐振腔里循环能量仍然不小,造成比较大的损耗,当输入电压高时,开关管的关断电流会很大。

  半桥谐振变换器

  在DC/DC变换器设计中,希望设计尺寸越来越小,功率密度越来越大,这需要提高开关管的工作频率,开关频率高可以使电感、变压器等功率器件的体积变小,但是开关损耗会增大,这将会导致系统效率降低,开关管的寿命、可靠性下降。通过谐振技术可以实现非常低的开关损耗。


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关键词:串联谐振

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