計(jì)算節(jié)點(diǎn)X的電流,并通過(guò)對(duì)它的方程求倒數(shù),就能得到二次微分方程
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圖3?上升沿等效電路
figure3?equivalent?circuits?of?ascending?edge
(2)脈沖頂部
在脈沖頂部時(shí),脈沖持續(xù)期內(nèi)電壓電流基本保持不變,因此漏感和分布電容便不起主要作用,勵(lì)磁電感起重要作用。由此得到圖4所示的脈沖平頂?shù)牡刃щ娐贰?/p>
計(jì)算節(jié)點(diǎn)X的電流,得到一次微分方程:?這個(gè)方程的解是:?
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圖4?脈沖平頂?shù)刃щ娐?br />
figure4?equivalent?circuits?of?flat?part
(3)脈沖后沿
漏感通常比勵(lì)磁電感小很多,可以忽略。脈沖后沿時(shí),儲(chǔ)存在勵(lì)磁電感中的磁能和分布電容中的電能釋放能量,因此勵(lì)磁電感和分布電容起主要作用。?由此得到圖5所示的下降沿等效電路。
計(jì)算節(jié)點(diǎn)X的電流,得到二次微分方程:
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圖5?下降沿等效電路
figure5?equivalent?circuits?of?descending?edge
4、變壓器分布參數(shù)影響的仿真分析
根據(jù)以上分析,用軟件PSPICE進(jìn)行仿真。所使用的參數(shù)如圖6所示,仿真波形如圖7所示。
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圖6?仿真原理圖
figure6?schematic?diagram?of?the?simulation
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圖7?用PSPICE計(jì)算出的波形
figure7?the?waveform?computed?by?PSPICE
由圖7的仿真波形可見(jiàn),由于分布參數(shù)的存在,在上升沿時(shí)具有上沖,在下降沿時(shí)存在下沖?;ジ泻吐└心芰吭陂_(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換瞬時(shí)引起電壓尖峰,造成損耗增加,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成開(kāi)關(guān)管損壞,同時(shí)也是EMI的主要來(lái)源,因此必須加以控制。
5、變壓器分布參數(shù)的抑制和利用
5.1?變壓器分布參數(shù)的抑制
根據(jù)漏感和分布電容的產(chǎn)生原因,可以采取以下措施來(lái)進(jìn)行抑制。
(1)減少漏感的方法
①?減少繞組的匝數(shù),選用高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、低損耗的磁性材料;
②?減少繞組的厚度,增加繞組的高度;
③?盡可能減少繞組間的絕緣厚度;
④?初、次級(jí)繞組采用分層交叉繞制;
⑤?初、次級(jí)繞線應(yīng)雙線并繞。
(2)減少分布電容的方法
①?繞組分段繞制;
②?正確安排繞組的極性,減少它們之間的電位差;
③?采用靜電屏蔽措施。
5.2?變壓器分布參數(shù)的利用
為滿(mǎn)足小型化要求,同時(shí)克服分布參數(shù)的影響,使開(kāi)關(guān)變換器在高頻下高效率地運(yùn)行,自20世紀(jì)70年代以來(lái),國(guó)內(nèi)外不斷研究開(kāi)發(fā)高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù)[4]。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)很好地利用了電路中的分布參數(shù),將寄生電感和電容作為諧振元件的一部分,消除了分布參數(shù)引起的電壓尖峰。圖8所示諧振變換器電路,圖9給出的相應(yīng)仿真波形,較為形象地說(shuō)明了軟開(kāi)關(guān)利用分布參數(shù)所達(dá)到的效果。