文 献 综 述
一、双管正激变换器概述
电能,已经成为现代社会最重要的能源。从国家的航空航天,企业的生产,到个人日常生活中接触的各种电子产品,这些都与电能息息相关。而电源,作为驱动各种电路运行的动力,也就成为了重中之重。随着技术的不断发展,当今社会对于电源的需求也越来越高。这种需求不单表现在电源的功率方面,对于电源的效率,体积,可靠性方面的要求也在逐步提升。
传统的电源技术,以变压器为核心,利用变压器进行降压和整流。但变压器体积大,噪声大,发热严重且输出不稳定,早已不适应电源技术的发展趋势,因此开关电源技术已经取代线性电源,成为现代电源技术的核心。[1]
在开关电源的四种技术中,最基础的便是DC/DC变换技术。DC/DC变换器有多种拓扑,其中正激变换器由于其结构简单、成本低、输出电流大、可靠性高等特点被广泛地应用于中小功率的变换场合。但正激变换器的缺点也非常明显,由于正激变换器中变压器的磁芯是单向磁化的,因此在每个变换周期中都必须利用消磁电路进行磁复位,否则磁芯一旦饱和将会损坏开关器件。并且由于正激变换器输出功率不受变压器的储能限制,其开关器件所受的电压应力也会更高。为了克服正激变换器的这些缺点,可以在普通正激变换器的基础上增加一组开关管构成双管正激变换器。[2]
与普通的单管正激变换器相比,双管正激变换器开关管所受的电压应力低,不需要进行磁复位,且不存在桥臂直通的问题,因此适用于高输入电压的中、大功率等级的电源中。[3]双管正激变换器的基本拓扑如图1所示。
图1 双管正激变换器的基本拓扑
而本文所研究的变结构双管正激变换器就是在普通双管正激变换器的基础上加以改进。通过添加电路,使得双管正激变换器的拓扑结构可以随着输入条件的改变而改变。这种变结构的变换器拓扑和传统变换器的拓扑相比,能够在只增加少量器件的情况下将不同拓扑结构的优点结合到一个电路中,不但可以扩大输入输出电压的范围,还能进一步减少器件所受的应力,使电路在任何情况下都可以保持安全高效地工作。
二、变结构拓扑设计思路
