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大功率高频变压器现有的输出模式有哪些?

时间:2016-08-22      阅读:558

  对于大功率高压开关电源,由于电压高,电流一般较大,硬开关PWM变换器受到变压器寄生参数的影响,易造成功率开关开通时产生浪涌电流,关断时产生浪涌电压,从而增加开关损耗。因此,一般采用谐振变换技术(即软开关技术),将变压器的寄生参数充分利用参与谐振,使通过功率开关的电流或电压波形为正弦波或准正弦波,实现开关的零电压(ZVS)或零电流(ZCS)开通与关断。
  
  实现高电压大电流输出高压变压器(转换器)又可分为以下几种模式:
  
  1)倍压整流模式
  
  倍压整流模式是在变换器的整流输出环节采用倍压整流技术,从而减小了变压器的升压倍数,使变压器的电压等级降低。电压等级降低了,变压器二次绕组与一次绕组的匝数比减小从而减小了寄生电容。同时,变压器的绝缘设计相对变得比较容易,很大程度上减小了变压器的体积和整个电源系统的重量。
  
  倍压整流电路只能在负载较轻的情况下才能正常工作,对于如静电除尘等需要大功率电源的情况下,由于电流较大,采用倍压整流将会使电压降低,达不到所要求的电压输出,因此倍压级数不能太高,一般zui多为二级倍压为宜。
  
  倍压电路在正常工作状态下,输出电压很稳定,但是当负载出现短路或者负载电场击穿放电(静电除尘)时,倍压整流电路将产生超过正常电流几十倍的浪涌电流,对电源系统的安全运行带来影响。因此,必须采取有效的保护措施加以防范,如在负载处串联限流电阻等。
  
  2)串/并联输出模式
  
  该模式是在变压器内部各个次级线包之间进行串/并联组合后整流输出,或者各个次级线包单独整流输出后再进行串/并联组合,以实现所需要的功率和电压输出。各个次级线包之间具有公共的磁路。在大功率、高压、高频逆变器开关电源中,升压变压器一次侧电压较低,二次侧电压较高,通过一次侧绕组的电流很大,但二次侧绕组匝数多,因此,串/并联输出模式中升压变压器是将二次绕组分成多个线包,各个线包进行串/并联组合或者单独输出。
  
  上述大功率高压高频变压器(转换器)的制成方式都有以下共同特点:
  
  1)共有一付大功率铁芯(该铁芯也有可能是几付铁芯并联);
  
  2)所有次级绕组绕制在一付铁芯上,各个次级绕组之间没有单独的磁芯和磁路;
  
  3)初级绕组绕制(装配)完成后,绕制(装配)次级绕组,初、次级绕组都共有一付铁芯;
  
  4)次级绕组相对初级绕组远离铁芯。
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