【摘 要】
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单级式或准单级式AC/DC变换电路拓扑,具有器件数量少,可实现隔离降压功能等优势,广泛应用于单相AC/DC变换器中。为防止此电路拓扑中电源侧的二倍频功率脉动耦合到输出直流侧,造成电压波动,通常采用一个容量较大的电解电容并联到输出端口。由于电解电容存在寿命短、可靠性差等问题,近年来,基于电力电子电路的有源功率解耦方法受到了广泛的关注。本文针对准单级式AC/DC变换器提出了一种基于变压器副边绕组短路控
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单级式或准单级式AC/DC变换电路拓扑,具有器件数量少,可实现隔离降压功能等优势,广泛应用于单相AC/DC变换器中。为防止此电路拓扑中电源侧的二倍频功率脉动耦合到输出直流侧,造成电压波动,通常采用一个容量较大的电解电容并联到输出端口。由于电解电容存在寿命短、可靠性差等问题,近年来,基于电力电子电路的有源功率解耦方法受到了广泛的关注。本文针对准单级式AC/DC变换器提出了一种基于变压器副边绕组短路控制的有源功率解耦方法。通过对变压器副边整流开关管的通断控制,使变压器副边绕组短路,进而控制变换器输出功率的瞬时值,实现变换器输入功率和输出功率间的解耦,以及直流母线电压与输出电压的解耦。使得直流母线电压上允许存在二倍频功率波动,从而降低了直流母线电容容量的要求,实现使用小容量陶瓷电容来代替大容量电解电容。与其他有源功率解耦方法相比,此方法只需控制电路中变压器副边的同步整流开关管,无需添加额外器件。因而可以使用更少的器件来实现无电解电容,提高了电路的可靠性。本文首先对准单级式AC/DC变换器的基本原理、参数设计以及有源功率解耦控制方式进行了介绍。然后,通过搭建仿真模型,验证理论的可行性。最后,搭建了240W准单级式AC/DC变换器实验样机,通过实验结果验证了此方法的正确性。
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