電力電子技術(shù)-新能源變換技術(shù)教學(xué)課件：6.4 變壓器隔離的直流變換器

新能源變換技術(shù)

變壓器隔離的直流變換器變壓器隔離的直流變換器變壓器隔離的直流-直流變換器光伏直流變換器在光伏直流變換器中，有些情況下要求電壓的輸入、輸出間實(shí)現(xiàn)電隔離。為達(dá)到這個(gè)目的可在基本的直流變換電路中加入變壓器，得到用變壓器實(shí)現(xiàn)電隔離的直流變換器。

變壓器可放在基本變換電路中的不同位置，從而得到多種形式的變換器主電路。單端正激變換器反激變換器半橋及全橋式降壓變換器1.正激變換器一、正激變換器（1）電路結(jié)構(gòu)在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在降壓變換器中，將變壓器插在VT管的右側(cè)和VD管的左側(cè)，即得圖中所示的正激變換器。正激變換器原理圖一、正激變換器（1）電路結(jié)構(gòu)由于變壓器一次測(cè)流過(guò)單向脈動(dòng)電流，鐵芯易飽和，須采取防飽和措施，即使變壓器鐵芯磁場(chǎng)周期性復(fù)位。開關(guān)器件位置可稍作變動(dòng)，使其發(fā)射極與電源相連接，便于設(shè)計(jì)控制電路。正激變換器原理圖一、正激變換器能量消耗法磁場(chǎng)復(fù)位的正激變換器原理圖N1一次側(cè)繞組匝數(shù)N2二次側(cè)繞組匝數(shù)一、正激變換器（2）工作原理在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容有U2=(N2/N1)E電源能量經(jīng)變壓器傳遞到負(fù)載側(cè)。

①開關(guān)管VT導(dǎo)通時(shí)②VT截止時(shí)變壓器一次側(cè)電流經(jīng)VD3和DW續(xù)流，磁場(chǎng)能量消耗在穩(wěn)壓管DW上。VT承受的最高電壓為：E+UDW

UDW為DW的穩(wěn)壓值。能量消耗法磁場(chǎng)復(fù)位的正激變換器原理圖

正激變換器是具有隔離變壓器的降壓變換器，因而具有降壓變換器的一些特性。2.反激變換器二、反激變換器（1）電路結(jié)構(gòu)與升-降壓變換器相比較，反激變換器用變壓器代替了升-降壓變換器中的儲(chǔ)能電感。反激變換器電路原理圖變壓器除了起輸入輸出電隔離作用外，還起儲(chǔ)能電感的作用。二、反激變換器（2）工作原理由于VD1承受反向電壓，變壓器二次側(cè)相當(dāng)于開路，此時(shí)變壓器一次側(cè)相當(dāng)于一個(gè)電感。①當(dāng)開關(guān)管VT導(dǎo)通時(shí)反激變換器電路原理圖輸入電源E向變壓器一次側(cè)輸送能量，并以磁場(chǎng)形式存儲(chǔ)起來(lái)。二、反激變換器（2）工作原理線圈中磁場(chǎng)儲(chǔ)能不能突變，將在變壓器二次側(cè)產(chǎn)生上正下負(fù)的感應(yīng)電勢(shì)。②當(dāng)開關(guān)管VT截止時(shí)反激變換器電路原理圖該感應(yīng)電勢(shì)使VD1承受正向電壓而導(dǎo)通，從而磁場(chǎng)儲(chǔ)能轉(zhuǎn)移到負(fù)載上。二、反激變換器帶LC濾波的反激變換器實(shí)用電路反激變換器電路簡(jiǎn)單無(wú)需磁場(chǎng)復(fù)位電路在小功率場(chǎng)合應(yīng)用廣泛二、反激變換器反激變換器缺點(diǎn)磁芯磁場(chǎng)直流成分大鐵芯磁路氣隙較大磁芯磁場(chǎng)體積較大3.半橋式隔離的降壓變換器三、半橋式隔離的降壓變換器在正激、反激變換器中，變壓器存在磁場(chǎng)飽和時(shí)，須加磁場(chǎng)復(fù)位電路。主開關(guān)器件承受的電壓高于電源電壓。半橋式和全橋式隔離的變換器則可以克服這些缺點(diǎn)。三、半橋式隔離的降壓變換器（1）電路結(jié)構(gòu)在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容半橋式降壓變換器C1、C2為濾波電容VD1、VD2為VT1、VT2的續(xù)流二極管VD3、VD4為整流二極管LC為輸出濾波電路三、半橋式隔離的降壓變換器（2）工作原理設(shè)濾波電容C1、C2上的電壓近似直流，且均為E/2①當(dāng)VT1關(guān)斷、VT2導(dǎo)通時(shí)半橋式降壓變換器電源及電容C2上的儲(chǔ)能經(jīng)變壓器傳遞到二次側(cè)。電源經(jīng)變壓器VT2向C1充電C1儲(chǔ)能增加三、半橋式隔離的降壓變換器（2）工作原理設(shè)濾波電容C1、C2上的電壓近似直流，且均為E/2②當(dāng)VT1導(dǎo)通、VT2關(guān)斷時(shí)半橋式降壓變換器電源及電容C1上的儲(chǔ)能經(jīng)變壓器傳遞到二次側(cè)。電源經(jīng)VT1變壓器向C2充電C2儲(chǔ)能增加三、半橋式隔離的降壓變換器（2）工作原理變壓器二次側(cè)電壓經(jīng)VD3及VD4整流、LC濾波后即得到直流輸出電壓。通過(guò)交替控制VT1、VT2的開通與關(guān)斷，并控制其占空比，即可控制輸出電壓大小。半橋式降壓變換器4.全橋式隔離的降壓變換器四、全橋式隔離的降壓變換器全橋式降壓變換器四、全橋式隔離的降壓變換器全橋式降壓變換器（1）電路的工作原理將VT1、VT4作為一組，VT2、VT3作為另一組，交替控制兩組開關(guān)關(guān)斷與導(dǎo)通，即可利用變壓器將電源能量傳遞到副邊。四、全橋式隔離的降壓變換器（1）電路的工作原理在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容全橋式降壓變換器變壓器副邊電壓經(jīng)VD1及VD2整流，LC濾波后即得直流輸出電壓。改變占空比即可控制輸出電壓大小。四、全橋式隔離的降壓變換器（1）電路的工作原理在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容在此處添加您的文本內(nèi)容全橋式降壓變換器變壓器副邊電壓經(jīng)VD1及VD2整流，LC濾波后即得直流輸出電壓。電容C0的作用：為防止變壓器流過(guò)直流電流分量而設(shè)置。電容C0的作用是：為防止變壓器流過(guò)直流電流分量而設(shè)置。四、全橋式隔離的降壓變換器全橋式降壓變換器（2）電容C0的作用防止變壓器流過(guò)直流電流分量而設(shè)置。四、