工程师谈谈黔西南干式变压器中的稳压设计

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　 我们知道一般现在的黔西南干式变压器都是两级的电压变换结构，即DC-DC和DC-AC。我们先来看看DC-DC。 一般应用的黔西南干式变压器的输入电压基本都是低压直流供电（比如环境，蓄电池供电的移动电源设备等），这种应用环境下黔西南干式变压器中的一级升压电路（DC-DC)比较常见的都是推挽拓卜，属于正激类电压变换结构，而它的稳压环路在实际产品中我们也见到了很多的设计方法，如：前级开环设计、前级准闭环设计和前级闭环设计等。我们就从以上几种方法中分析其特点。 前级开环设计：这种方法设计的黔西南干式变压器常见于小功率的黔西南干式变压器中，上的应用很多，我个人分析原因是，一般环境下输入电压较高（很多14.5V-15V的）这样的话如果准闭环带轻载时前级震荡，机器很不稳定。开环的话解决很多问题。其特点为： 1，结构简单，前级升压电路不需稳压。 2，省略了稳压环路，可以使产品做得更紧凑。 3，在低端市场中直接与成本挂钩。 4，由于前级开环，使机器在全电压输入的环境下变压器的开关都是处在最大的占空，变换效率也是高的，在空载时，前级的损耗也是明显的。 5，DC-DC级的输出电压不受控制，在高输入电压的环境下，直接威胁母线电容及H桥管安全。 6，这种结构不稳压，需要在变压器上下功夫，需要控制漏感，对变压器的一致性有一定的要求。 前级准闭环设计：这种方法设计的逆变常见于中小功率的黔西南干式变压器中，其特点为： 1，前级电路相对简单，且在部分输入电压下，DC-DC级做到稳压。 2，省略了续流电感，提高了效率，降低了结构成本，便于设计。 3，由于此电路的特殊性，输入电压在较高或轻载的情况下，电路处于闭环状态，控制了母线电压在一定的范围内。 4，在轻载（几十瓦）的负载环境下，如果此时输入电压仍然较高，由于线路闭环，没有续流电感的存在，前级出现震荡，造成母线电压不稳，偏磁造成的推挽单边发热现象轻则影响效率，重则导致线路的不稳定造成炸机。 5，也有的机器的设计是两级相对隔离的供电方法（驱动级的供电），在主变压器上做了一组辅助绕组，这种方法也是一种很好的设计，但缺点也是明显存在的，需要注意。在前级高输入电压的情况下，DC-DC级的工作势必存在闭环，如果设计的闭环较深则容易使后级（DC-AC级）的供电电压不足，现象是：输入电压高时，黔西南干式变压器没有输出电压或出现输出严重“打嗝”，造成整机不稳定。 6，由于准闭环在前级低输入电压下没有工作，变压器的开关处在最大占空，造成待机电流显著增高（相比输入电压比较高时）直接造成机器在全电压范围下工作时的电流范围变大，此现象在中等功率（1000-4000瓦）前级多变压器组合电路中比较明显。 前级闭环设计： 我们在一般常规的黔西南干式变压器中见到的比较少，我分析有几点原因：整机的成本和电气结构，再者就是现在普遍常用的SPWM芯片都有稳压功，且调制幅度都很大，允许母线电压有很宽的活动范围，也输出高精度的电压，这就使前级闭环变得不太重要。 特点： 1，前级（DC-DC)标准闭环，母线电压稳定。 2，由于标准闭环，前级在全电压输入范围都在闭环，因而在空载待机状态下损耗可以非常小。 3，由于母线电压的稳定且随输出状态调整，使得后级（SPWM+H桥）可以做到开环设计。 4，开环的后级不需稳压，使得后级效率提高。 5，后级不需稳压，相对于后级稳压的结构来讲，桥管的电流应力要小的多，同等配置下，功率余量更足。