开关模态五:谐振结束,原边电感向电网馈能
如图所示,当C4充电到Vin之后,谐振结束,就不再有电流流过C3,C4,转而D3自然导通,原边电流通过D2—Lr—D3向电网馈能,其实能量来源于储存在Lr中的能量,此时原边电流迅速减少,
ip(t)= Ip4- (t-t4)
其中 Ip4是t4时刻的原边电流值
在t5时刻减少到0。
此时T3两端的电压降为0V,只要在这个时间将T3开启,那么T3就达到了零电压开启的效果。
在这里有几个概念需要介绍下:
死区时间:超前臂或滞后臂的上下两管,开通或关闭的间隔时间,移相全桥电源每个周期有4个死区时间。
谐振周期:滞后臂两个管子关断之后到超前臂两个管子开通之前,次级电感通过匝比反射回来的电感与谐振电感之和与各自的谐振电容的2个谐振时间;还有就是超前臂已经开通,滞后臂两个管子换流之前,谐振电感与各自的谐振电容的2个谐振时间。
移相角度:指的是超前臂上管开通到滞后臂下管的开通的时间间隔或超前臂下管开通到滞后臂上管的开通的时间间隔,再转换成角频率ω
ω=2∏f=2∏/T.
对于开关模态5来说,谐振周期一定要小于死区时间,否则就不能达到滞后臂的ZVS效果了。但此时的谐振电感是没有次级电感通过匝比反射回来的,所以只有谐振电感参与了谐振,在设计的时候小心了,谐振电感一定要足够大,否则谐振能量不够的话,原边电流就会畸变。
在t5时刻,UAB=ULr=-Vin,UA=0V, UB= UC1= Vin