从Boost转换器馈入全桥?


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我一直在研究设计3kW DC-DC转换器(电池的Vin为12V,Vout 350VDC),并在几天后将12VDC转换为140VDC时,实际上连接了一个简单的基于隔离的全桥DC-DC转换器。但是,我注意到很难通过开关的占空比来改变输出电压。将占空比从50%降低到25%只会使输出DC电压改变10V左右。

相反,如果我改变全桥的输入电压,效果会更好。因此,我想到了一个主意:为什么不使用Boost转换器为全桥供电?我见过降压转换器为全桥供电,例如下面的电路,但从未见过升压转换器为全桥供电。在网上搜索问题并没有打开任何原理图或应用程序。注意。

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用升压转换器给全桥转换器供电并通过调制/控制升压转换器而不是调制全桥开关来控制输出电压是否可行?我对控制还不是很熟悉(还),也不想进入一个死胡同的设计。如果有一些原理图或应用程序。在网络上记录下,我知道该拓扑可以工作。

我可以采用降压馈电拓扑,但随后我将逐步降低12V电源,然后使用全桥将其升压,因此逻辑解决方案似乎是先将12V升至48V左右,然后驱动全桥以50%固定占空比工作,进而驱动48V至240V高频变压器(30-40KHz)。然后,通过几个电容对升压后的电压进行整流和平滑。

我需要电路反馈的主要原因是我的电源电压是一个电池,其电压范围为10V至14V。没有反馈环路,这将导致输出电压发生相当大的变化。


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单个升压级从12V升至350V意味着升压系数为29。建议的升压系数为每级6或更小。您可以将2个升压级串联放置,但是会损失更多。由于时间有限,目前无法写更多内容。
尼克·阿列克谢耶夫

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该电路并不是真正的升压转换器。它更像是由PWM控制的逆变器和变压器。它没有显示出什么控制着H桥中的四个晶体管。它们的切换速度可能比脉宽调制器快得多。
奥斯丁

我已经展示了两个阶段,可以提供非常好的效率。CHCH电机驱动器设计中的优点会引起人们的思考。关键在于,一个笨拙的固定转换器可以轻松确定其开关损耗。
自闭症2015年

Answers:


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当您具有较大的升压电压和足够的功率来传输完整的H桥时,这是最好的方法,因为在所有拓扑中,匝数比都是最低要求。因此,竖起大拇指赞成这个决定。

同样,在这类应用中,控制直流电平并坚持使用50:50方波控制不仅更简单,而且效率更高。我已经尝试过PWM,但是在高匝次级线圈上遇到了共振问题(导致极度损失和过热),不得不将电路发送到墓地。因此,我认为固定占空比是采用可变直流电进行控制的方法。

因此,您是将12V升压至48V还是将匝数比降低4:1或直接采用12V控制。12V电源的匝数比将基于24Vp-p的主输入产生700Vp-p,匝数比约为30:1。如果在输出绕组上使用一点电容性谐振来使电压传输达到峰值,则可能会很高兴地发现25:1的输入电压可低至10V。

我的结论是,我会坚持使用12V降压稳压器的完整升压,因为它可能会更有效率。此外,在空载条件下,您可能会发现需要“降压”至2或3V-可能是12V的20%-如何从升压中获得48V的20%-它将被关闭并会发生飞溅,您会发现在非常轻的负载下,您可能无法将电压控制得足够低,以至于无法防止输出dc明显高于350Vdc。


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我设计的产品适用于相似的电压和功率范围。您的问题的答案是:绝对可行,但是对于您而言,这可能不是必需的。

您无法通过调整变压器的脉冲宽度来调节电压的原因是变压器次级上的电容器。我还没有计算出所有的数学公式,但是如果您在次级绕组和滤波器帽之间放置一个电感,我想您会发现系统的调节完全符合预期。您会发现您的次级现在非常类似于标准的降压转换器。

现在,这样做可能会引起其他问题。取决于您所使用的二极管,次级二极管上的恢复突跳可能会变得过高。那就是让我停下来的原因,但是我在600伏的电压下运行的是8kW,所以您可能没有这个问题。

我的解决方案是运行两个阶段,大致按照您的描述进行操作:大笨拙的隔离器阶段,然后是调节器阶段。在我的情况下,使变压器级直接从低压运行,然后使稳压器处于更高的电压更有意义。两个阶段必须运行这些高电流会大大增加我的损失。如果您坚持使用两阶段体系结构,则可能还需要考虑这一点。

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