大功率高頻變壓器現有的輸出模式有哪些?
閱讀:592發布時間:2016-8-22
對于大功率高壓開關電源,由于電壓高,電流一般較大,硬開關PWM變換器受到變壓器寄生參數的影響,易造成功率開關開通時產生浪涌電流,關斷時產生浪涌電壓,從而增加開關損耗。因此,一般采用諧振變換技術(即軟開關技術),將變壓器的寄生參數充分利用參與諧振,使通過功率開關的電流或電壓波形為正弦波或準正弦波,實現開關的零電壓(ZVS)或零電流(ZCS)開通與關斷。
實現高電壓大電流輸出高壓變壓器(轉換器)又可分為以下幾種模式:
1)倍壓整流模式
倍壓整流模式是在變換器的整流輸出環節采用倍壓整流技術,從而減小了變壓器的升壓倍數,使變壓器的電壓等級降低。電壓等級降低了,變壓器二次繞組與一次繞組的匝數比減小從而減小了寄生電容。同時,變壓器的絕緣設計相對變得比較容易,很大程度上減小了變壓器的體積和整個電源系統的重量。
倍壓整流電路只能在負載較輕的情況下才能正常工作,對于如靜電除塵等需要大功率電源的情況下,由于電流較大,采用倍壓整流將會使電壓降低,達不到所要求的電壓輸出,因此倍壓級數不能太高,一般zui多為二級倍壓為宜。
倍壓電路在正常工作狀態下,輸出電壓很穩定,但是當負載出現短路或者負載電場擊穿放電(靜電除塵)時,倍壓整流電路將產生超過正常電流幾十倍的浪涌電流,對電源系統的安全運行帶來影響。因此,必須采取有效的保護措施加以防范,如在負載處串聯限流電阻等。
2)串/并聯輸出模式
該模式是在變壓器內部各個次級線包之間進行串/并聯組合后整流輸出,或者各個次級線包單獨整流輸出后再進行串/并聯組合,以實現所需要的功率和電壓輸出。各個次級線包之間具有公共的磁路。在大功率、高壓、高頻逆變器開關電源中,升壓變壓器一次側電壓較低,二次側電壓較高,通過一次側繞組的電流很大,但二次側繞組匝數多,因此,串/并聯輸出模式中升壓變壓器是將二次繞組分成多個線包,各個線包進行串/并聯組合或者單獨輸出。
上述大功率高壓高頻變壓器(轉換器)的制成方式都有以下共同特點:
1)共有一付大功率鐵芯(該鐵芯也有可能是幾付鐵芯并聯);
2)所有次級繞組繞制在一付鐵芯上,各個次級繞組之間沒有單獨的磁芯和磁路;
3)初級繞組繞制(裝配)完成后,繞制(裝配)次級繞組,初、次級繞組都共有一付鐵芯;
4)次級繞組相對初級繞組遠離鐵芯。