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推挽拓扑输出功率

信息来历:本站 日期:2017-05-13 

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电子器件推挽拓扑输出功率及输出电压的限定推挽电路除磁通不平衡题目外 ( 该题目在电流情势推挽拓扑中不存在) ,其输出功率 会受到式 ( 2.9 )  的限定,而输出电压会受到武 ( 2.15 ) 的限定。给出了差别预期输出功率 卡的开关管幅值电流 ,式 C 2.15 )  给出 f 对应最大直流输出电压下的开关管最大电压应力 。

这两个前提限定推挽拓扑的最大功率约 J,J 300W. 高 于这个功率品级 ,则很难找到同时知足幅值电流和电 j长应力 ,且在知足大增益和低导通压降 前提下速率也充足快的现极型场MOS效应管晶体管 。具备充足高电压和电流定额且具乎可充足低导通压降的 高速 MOSFET   开关管对贸易利用来讲代价又末贵 。为此,上面会商由额外输出 、最小输出和最大输山别离为 48V 、38V 和 60V 的通信±业 电压源供电的 400W 推挽变更器的设想 。
由式 ( 2.9 ) 可知,所求幅但电流为 I ptt  = 1.56P., I坠  l.56(捕 )/38 = 16.4 A.   由式 ( 2.15 )可知,最大关断电ffi应力为 vms = 2.6飞=2.6 x 60 = 156V 。若再思考安然裕量 ,则开关管耐压 最少应为 200V 。该电源的开关管 ,可接纳现极型晶体管 MJ13330o 宫的额外幅值电流 、额外 vcco 和额外 vcev( 二极管反向规复偏置电压为 1 5V   时,可以或许接管的关断顷刻的电压值)  别离为 20A 、200V   和400V   时,可知足幅值电流和电压应力的要求 。任务于 16A 时,该开关管最大导通电压约为 3V,最小增益约为 5,存储时候约为 1.3~ 4μs. 因为这些限定,开关管开关消耗很大 ,措置磁通不平衡也有艰巨 ( 除非利用电流情势推 挽拓扑) ,且因为存储时候太长 ,很难任务在频次为 40四z 以上的电路中。该电源若利用 MOSFET 管,可选 MTH30N20 型。它的额外电流为 30A ,额外电压为 200V ,在 16A 时,其导通压降为 1.3V,因此其直流导通消耗是先前政极型晶体管的一半 。 因为电流下降很快 ,以是交叠开关消耗可以或许忽 略。1fl该管数目超出 100 时其代价为$11.50, 对商用来讲太高 。

可选用 15A、200V 的器件 ( MTH15N200 ) ,数目超出 100 时仅需$4.10. 但该器件导通压降和直流导通损施都更加 。对间接由 电网供电的变更器   ( 也称离线变压器〉 ,儿乎向来不利用推挽拓扑机关 ,因为其最大关断电压应力为 2.6飞C ( 式 ( 2.15 ) ) 。比方,一个具备士10% 网压摆荡的 120V 交换输 入的变更器 ,其整流幅值电压为 1.41×1.1×120=186V。加上漏感尖峰顶部 ,其最大关断电 压应力为 2.6 ×186=484V ( 式 ( 2.15 ) ) 。
还必需思考在稳态最大值上叠加瞬态值的状态 。商用电源中很少法则具体瞬态值 ,设想 老例设定瞬态值是在稳态最大值的根抵上增添 ,这使得最大应力达 1.15×484=557V 某些特定场合 ,输出电压瞬态值比稳态最大值的 15%还要大 。军用飞翔器的交换输出标 准由 “ 军标 704 ” 做了大白的法则 。法则指出 ,对于额外电压为 113V 的交换输出,lOms 内 其许可的瞬态值为 180V AC 。在瞬态值为 180V  AC  时,根据式 ( 1.15 ) ,最大关断电压应力 为 180×1.42×2.6=660V  另有很多疾速双极型 晶体管,假设关断时基极所加反向偏置电压为一 1 5V,则它们能 安然接管高达 850V  的电压 ( 额外 "V;,ev   ) 。
可是没须要冒险利用如许一种拓扑 ,关断时其开关管要接管两倍最大直流输出电压再加上 30%变压器漏感尖峰 。上面将报告几种关断时开关管只承 受最大直流输出电压而不接管漏感尖峰的拓扑 。它们是更好的挑选逐一不但因为它们的电压 应力较小 ,还因为它们关断时电压变更较小 ,发生的电磁搅扰 ( EMO  也相比低。


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