基于续流型半桥高压电源的设计与仿真

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1、第28卷第5期计算机仿真2011年5月文章编号：1006-9348(2011)05—0321—04基于续流型半桥高压电同J玉Rj源的设计与仿真赵先顺，尹文庆，钱燕，黄美芝(南京农业大学工学院，江苏南京210031)摘要：设计半桥高压电源，针对提高稳定性和效率的问题，为提高半桥高压电源的效率和稳定性，克服传统不对称半桥高压电源在效率和稳定性上的不足，提出在高频变压器原边增加由辅助开关管和功率二极管组成支路的续流型半桥高压电源，并通过Saber软件搭建高频变压器和续流型半桥高压电源的电路模型进行仿真。仿真结果显示电源主开关管工作在对称状态，而且

2、能够实现零电压开通，辅助开关管在主开关管关闭期间实现零电流导通，电源效率和稳定性得到提高。与传统的半桥高压电源相比，改进方法减轻了变压器漏感和主开关管结电容之间的振荡，证明了方法的有效性和可行性。关键词：高压电源；高频变压器；仿真中图分类号：TM743文献标识码：BDesignandSimulationBasedonFreewheelingHalf-BridgeHighVoltagePowerSupplyZHAOXian-shun，YINWen-qing，QIANYan，HUANGMei—zhi(CollegeofEngineering，N

3、anjingAgriculturalUniversity，NanjingJiangsu210031，China)ABSTRACT：Inordertoimprovetheefficiencyandstabilityofhalf-bridgehighvoltagepowersupply，overcometra-difionMasymmetrichalfi-bridgepowerinhighefficiencyandstability，acontinuedflowkindandhalf—bridgehighvoltagesupplyispropo

4、sed，whichaddsauxiliaryswitchandpowerdiodetothehigh-frequencytransformer．Inthispaper，WeusetheSabersoftwaretobuildacircuitmodelofthehish-frequencytransformerandthecontinuedflowtypehalf-bridgehighvoltagepowersupply．Thissimulationresultsshowthatthemainswitchisworkinginthesym—m

5、etricstate，andcallachievezero-voltagebreak—over，meanwhile，theauxiliaryswitchearlachievezero—currentbreak-overduringtheofftimeofthemainswitch．Thepowerefficiencyandstabilityhavebeenimproved．Comparedwiththetraditionalhalf-bridgehighvoltagepowersupply，thismethodreducesthetrans

6、formerleakageinductanceandoscillationofjunctioncapacitancebetweenthemainswitchs，whichprovestheeffectivenessandfeasibilityofthemethod．KEYWORDS：Highvoltagepowersupply；Highfrequencytransformers；Simulationl引言随着电力电子技术的日益成熟。开关电源以其体积小、效率高的优点在各种电子设备中的应用越来越广泛。目前适合大中功率场合的开关电源拓扑有半桥和全

7、桥。半桥电路拓扑简单，易于控制，但是传统半桥高压开关电源的两个功率管很难实现软开关，电源效率和功率管开关频率很难得到提高⋯，从而对电源的设计提出了较高的要求。上世纪90年代以来，高频开关电源技术获得迅速发展，目前仍然集中在低压、大电流等大中功率场合口弓]，但对于高压、小电流等中小功率开关电源的研究鲜有报道。本文针对传统半桥开关电源存在的问题，提出一种高压、小电流输出收稿日期：2010—03一01修回日期：2010—03一01的续流型半桥高压电源。续流型半桥高压电源结合了传统半桥高压电源易于控制特性和不对称半桥高压电源功率管互补特性的优点，可

8、以像不对称半桥电路那样实现软开关，而且具有较高的效率和稳定性。通过Saber软件对高频变压器和续流型半桥高压电源主电路进行仿真分析，仿真结果表明该方案是一种提高电源效率以及电源稳