磁集成技术在不对称半桥倍流整流变换器中的应用

作者：时间：2012-03-17 来源：网络收藏

（e）拆分（d）中IM的绕组得到的IM

（f）改变（e）中IM的绕组连接方式得到改进型IM
图2 不对称半桥 倍流整流电路中IM的变换过程
　　图2（a）为从图1中简化的DM－CDR 电路。图2（b）为C.Peng 最早提出的IM－CDR电路。用源转移等效变换法，将图2（b）所示磁件的副边绕组匝数不变、一拆为二，得到图2（c）。令R1、R2、Rc 分别为磁芯三个磁柱的磁阻，可画出图2（c）在一个工作周期的等效磁路：当a、b两点间电压为正，输出电压加在c、d两端，c正d负，φ1增加，φ2减小，等效磁路为图3（a）；当a、b两点间电压为负，输出电压加在e、d两端，e正d负，φ2增加，φ1减小，等效磁路为图3（b）。由等效磁路可知，当a、b两点间电压为正，在φ2对应的磁路，电感与变压器副边产生的磁动势完全抵消；当a、b两点间电压为负，在φ1对应的磁路，磁动势抵消为零。根据磁路分析结果，将图2（c）中IM的变压器副边绕组与电感绕组合并，得到图2（d），即Wei Chen提出的IM。图2（d）与图2（b）相比，省去了变压器副边绕组，减少了IM的连接端子，对减小磁件铜耗和体积非常有利。但是，图2（d）中绕组分别位于三个磁柱，必然存在较大的漏感，会降低 变换器的性能。为克服这个问题，可用源转移变换方法，将原边ab绕组一拆为二，移到侧柱，如图2（e）所示。图2（e）中，IM的绕组被分成两部分，分别绕在磁芯的两个侧柱。改变（e）图中一个磁柱上绕组的连接方式（实际是改变绕组同名端）就得到了改进的IM－CDR电路，如图2（f）所示。改变绕组连接方式时，同一磁柱上的各绕组要同时变化，使同一磁柱上的各绕组间的同名端相对不变。图2（e）与图2（d）相比，能减小磁芯中柱的交变磁通，对减小原边电流也有好处。

（a）Vab>0　　　　　　　　　（b）Vab0
图3　图2（c）所示磁件的等效磁路

3 仿真波形

　　对比图2（e）与图2（f）可得出，两种不同方式下的磁通耦合作用不同。当绕组产生的磁通互相增强，就是正向耦合方式；反之，就是反向耦合方式，很明显，图2（e）为正向耦合方式，图2（f）为反向耦合方式。