高电压宽输入双管反激电源设计与优化

本文主要探讨了高电压宽输入双管反激辅助电源的设计与实现，针对电力电子变换器的供电需求，提出了一种创新的解决方案。双管反激辅助电源能够应对高电压输入和宽电压范围的变化，确保稳定输出，满足电力电子变换器内部电路的工作需求。 1. 双管反激变换器工作原理 双管反激变换器由两个功率开关管S1和S2，输入端二极管D1和D2，输出端二极管D3，输出滤波电容C，负载电阻R，原边绕组励磁电感Lm和漏感L1，以及副边线圈组成。输入电压Ubus通过两个开关管交替导通控制能量传输。当S1导通时，能量存储在Lm中；S2导通时，能量通过副边线圈N2传递至输出端。由于有两个开关管，每个管子承受的电压应力仅为直流输入电压的一半，降低了开关应力，适合高电压环境。 2. 宽输入电压范围的问题与对策 宽输入电压范围可能导致电流环次谐波振荡，为此，设计了斜坡补偿电路。这种补偿电路可以改善控制系统的动态性能，减少次谐波振荡，提高系统稳定性。 3. 电流控制型低损耗启动电路 为了解决高电压宽输入下的启动问题，文章提出了电流控制型双管反激变换器的低损耗启动电路。这种电路设计能够在启动过程中降低损耗，保证电源能平滑无损地进入工作状态。 4. 实验验证 实验结果表明，所设计的双管反激辅助电源在高电压宽输入条件下表现出了良好的稳定性和效率，证明了该设计方案的有效性。 5. 对比与改进 相比单端反激变换器，双管反激变换器减少了开关管的电压应力，无需额外的RCD吸收电路，简化了设计，降低了成本。与采用两个反激变换器串联的方法相比，它减少了变压器体积和损耗。 总结，本文提出的高电压宽输入双管反激辅助电源方案，结合了双管反激拓扑的优势，解决了高电压输入下开关管的电压应力问题，并通过斜坡补偿和低损耗启动电路优化了系统性能，为电力电子变换器的辅助电源设计提供了新的思路。随着可再生能源等高电压宽输入应用的增加，这类电源设计具有重要的实践意义。