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巢湖变压器的主要类型

2018-11-21 点击量:285
巢湖变压器的主要类型     巢湖变压器 -主要类型 巢湖变压器内部结构

现代巢湖变压器有两种:一种是巢湖变压器;另一种是交流巢湖变压器。

这里主要先容的只是巢湖变压器,其功能是将电能质量较差的原生态巢湖变压器(粗电),如市电巢湖变压器或巢湖变压器,转换成满足要求的质量较高的电压(精电)。巢湖变压器的核心是DC/DC转换器。因此巢湖变压器的分类是依赖DC/DC转换器分类的。也就是说,巢湖变压器的分类与DC/DC转换器的分类是基本相同的,DC/DC转换器的分类基本上就是直 流巢湖变压器的分类。

DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离 式DC/DC转换器。

隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种。双管DC/DC转换器 有双管正激式(DoubleTransistor Forward Converter),双管反激式(Double Transistr Flyback Converter)、推挽式(Push-Pull Converter) 和半桥式(Half-Bridge Converter)四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。

巢湖变压器内部结构图

非隔离式DC/DC转换器,按有源功率器件的个数,可以分为单管、双管和四管三类。

单管DC/DC转换器共有六种,即降压式(Buck)DC/DC转换器 ,式(Boost)DC/DC转换器、降压式(Buck Boost)DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。在这六种 单管DC/DC转换器中,Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的,Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。双管DC/DC转换 器有双管串接的式(Buck-Boost)DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。

隔离式DC/DC转换器在实现输出与输入电气隔离时,通常采用来实现,由于具有变压的功能,所以有利于扩大转换器的输出应用 范围,也便于实现不同电压的多路输出,或相同电压的多种输出。

在功率管的电压和电流定额相同时,转换器的输出功率通常与所用管的数量成正比。所以管数越多,DC/DC转换器的输出功率越大,四管式比两管式输出功率大一倍,单管式输出功率只有四管式的1/4。

非隔离式转换器与隔离式转换器的组合,可以得到单个转换器所不具备的一些特性。

按能量的传输来分,DC/DC转换器有单向传输和双向传输两种。具有双向传输功能的DC/DC转换器,既可以从巢湖变压器侧向负载侧传输功率,也可 以从负载侧向巢湖变压器侧传输功率。

DC/DC转换器也可以分为自激式和他控式。借助转换器本身的正反馈信号实现管自持周期性的转换器,叫做自激式转换器,如洛耶尔 (Royer)转换器就是一种典型的推挽自激式转换器。他控式DC/DC转换器中的器件控制信号,是由外部专门的控制电路产生的。

巢湖变压器

按照管的条件,DC/DC转换器又可以分为硬(Hard Switching)

和软(Soft Switching)两种。硬DC/DC转换器的器件 是在承受电压或流过电流的情况下,开通或关断电路的,因此在开通或关断过程中将会产生较大的交叠损耗,即所谓的损耗(Switching loss)。当转换器的工作状态一定时损耗也是一定的,而且频率越高,损耗越大,同时在过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡,带来附加损耗,因此,硬DC/DC转换器的频率不能太高。软DC/DC转换器的管,在开通或关断过程中,或是加于 其上的电压为零,即零电压(Zero-Voltage-Switching,ZVS),或是通过管的电流为零,即零电流(Zero-Current·Switching,ZCS)。这种软方式可以显着地减小损耗,以及过程中激起的振荡,使频率可以大幅度提变压器厂家/高,为转换器的小型化和化创造 了条件。功率场效应管(MOSFET)是应用较多的器件,它有较高的速度,但同时也有较大的寄生电容。它关断时,在外电压的作用下, 其寄生电容充满电,如果在其开通前不将这一部分电荷放掉,则将消耗于器件内部,这就lcjyg.com/是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗,功率场 效应管宜采用零电压开通方式(ZVS)。绝缘栅双极性晶体管(Insu1ated Gate Bipo1ar tansistor,IGBT)是一种复合器件,关断时的电流拖 尾会导致较大的关断损耗,如果在关断前使流过它的电流降到零,则可以显着地降低损耗,因此IGBT宜采用零电流(ZCS)关断方式。IGBT在 零电压条件下关断,同样也能减小关断损耗,但是MOSFET在零电流条件下开通时,并不能减小容性开通损耗。谐振转换器(ResonantConverter ,RC)、准谐振转换器(Qunsi-Tesonant Converter,QRC)、多谐振转换器(Mu1ti-ResonantConverter,MRC)、零电压PWM转换器(ZVS PWM Converter)、零电流PWM转换器(ZCS PWM Converter)、零电压转换(Zero-Vo1tage-Transition,ZVT)PWM转换器和零电流转换(Zero- Vo1tage-Transition,ZVT)PWM转换器等,均属于软转换器。电力电子器件和零转换器技术的发展,促使了巢湖变压器的发展。

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