大功率電鍍電源

大功率高頻電鍍電源實際上是一種低壓大電流的整流裝置。通常採用pwm dc—dc移相全橋變換器拓撲。 由於pwm dc—dc移相全橋變換器的超前橋臂只能實現zvs，而滯後橋臂可以實現zvs和zcs，可以將pwm dc—dc移相全橋變換器的軟開關方式分為兩類.

基本介紹

• 中文名：大功率電鍍電源
• 外文名：High power electroplating power supply

大功率電鍍電源概述

目前電鍍電源套用越來越廣，人們對其品質要求也越來越高。隨著半導體技術的進步，電鍍電源逐漸向高頻高效化、大功率化發展，使得電鍍電源具有更高的功率密度、快速的回響能力以及更小的體積。但常規pwm變換技術是一種硬開關模式，開關損耗大、器件溫度過高等嚴重製約了開關電源工作頻率的提高，已經無法滿足要求。軟開關技術具有降低電力電子器件開關功耗、提高開關頻率、降低電磁干擾、改善器件的工作環境等優點，是近10年來國際電力電子領域研究的熱點。因而，採用軟開關技術研究大功率高頻軟開關電鍍電源是電鍍工藝發展的必然。

大功率電鍍電源拓撲電路

基本zvs pwm dc—dc移相全橋變換器，用變壓器的漏感或原邊串聯電感和功率管的寄生電容或外接電容來實現零電壓開關。它是一種具有優良性能的移相全橋變換器，兩個橋臂的開關管均在零電壓軟開關條件下運行，開關損耗小，而且具有結構簡單、電源小型化、高頻化的發展趨勢。但是移相全橋zvs變換器存在滯後橋臂zvs實現比較困難、副邊占空比損失和整流橋寄生振盪等問題。針對上述問題，國內外文獻提出了各種各樣的拓撲電路。

移相全橋變換器

利用飽和電抗器ls和隔直電容cb所實現的零電壓、零電流全橋移相pwm軟開關變換電路是zvzcspwm電路中套用最廣泛的一種。如圖4所示，c1和c2分別為功率開關管vtw1和vtw2的並聯電容，lk為變壓器的漏電感。它簡單、高效、容易實現，而且在很寬的負載變化範圍內都能實現軟開關，特別適用於以igbt作為功率器件的中低電壓大電流輸出的場合。 　zvzcs移移相全橋變換器滯後臂軟開關的實現關鍵在於使原邊電流復位。實現電流復位的方法有很多種，可以考慮在變壓器原邊或副邊加輔助電路來實現。 　全橋zvzcs移相變換器按照輔助電路位置分為兩類。第一類變換器的輔助電路位於主變壓器一次側，通過引入一個阻斷電壓源，在續流期間將原邊電流復位至零。第二類變換器的輔助電路位於二次側，通過引入反向阻斷電壓源並反射到原邊，實現續流期間對原邊電流的復位。

大功率電鍍電源軟開關

為了進一步提高大功率電鍍電源工作頻率、效率、減小其體積，本文對比分析了大功率電鍍電源zvs和zvzcs pwm dc—dc移相全橋變換器以及各種改進電路的工作原理，探討了它們之間的差異和各自適用的場合。 　通過分析可知zvs移相全橋電路存在輕負載時滯後臂實現zvs較困難、占空比丟失與軟開關條件矛盾、整流管寄生振盪等缺陷，並針對各缺陷提出了相應的拓撲電路。 　zvzcs移相全橋電路可在寬負載範圍內實現軟開關，但由於其電流復位需要時間，不易實現高頻，且需要改善滯後臂zcs條件，本文從變壓器原邊或副邊加輔助電路兩個方面來實現滯後臂zcs。