Чтобы уменьшить пульсации напряжения на конденсаторе, необходим конденсатор подходящей емкости

– коэффициент заполнения. Используемые режимы зависят от коэффициента заполнения. Если D < 0,5, то y < 2. В этом случае режим 4 не используется, и работа осуществляется по следующей схеме: …→ режим 3 → режим 1 → режим 2 → режим 1 → … Если D > 0,5, то y > 2, и работа выполняется таким образом: …→ режим 4 → режим 2 → режим 4 → режим 3 →… Если D = 0,5, то y = 2, и работа осуществляется по следующей схеме: …→ режим 2 → режим 3 → режим 2 → режим 3 →… Чаще всего работа выполняется при D < 0,5. РАБОТА ПОВЫшАющЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ПЛАВАющИМИ КОНДЕНСАТОРАМИ В топологии повышающего преобразователя с плавающими конденсаторами два транзистора управляются путем изменения фазы на 180° (см. рис. 4). Таким образом, если D = 0,5, режимы работы меняются между 2-м и 3-м. Типичные кривые повышающего преобразователя с плавающими конденсаторами показаны на рисунке 5 при D = 0,2. ПРЕИМУщЕСТВА ПОВЫшАющЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ПЛАВАющИМИ КОНДЕНСАТОРАМИ Поскольку схема с плавающими конденсаторами является трехуровневой, допустимое максимальное напряжение на силовых ключах меньше, чем у повышающего преобразователя. В результате электромагнитные помехи, ток и пульсации напряжения меньше. Топология повышающего преобразователя с плавающим конденсатором по сравнению с топологией симметричного повышающего преобразователя имеет следующие преимущества. – Вход и выход имеют двухуровневое соединение, а третий уровень напряжения сформирован плавающим конденсатором. В результате исключается использование больших трехуровневых конденсаторов на входе и выходе. – Требуется только один входной дроссель. В обоих случаях частота входного сигнала вдвое превышает коммутационную частоту, благодаря чему уменьшается входной ток пульсаций или индуктивность. За счет вдвое большей частоты можно задействовать более медленные полупроводники, чтобы уменьшить расходы и коммутационные потери. Следовательно, при оптимизации вместо SiC MOSFET можно использовать Si IGBT. Как и у любой другой схемы, у повышающего преобразователя с плавающими конденсаторами имеются и недостатки, которые мы рассмотрим далее. Выбор емкости плавающего конденсатора Напряжение, подаваемое плавающим конденсатором, играет ключевую роль в этой топологии. Чтобы уменьшить пульсации напряжения на конденсаторе, необходим конденсатор подходящей емкости. При ее определении учитывается коммутационная частота и максимально допустимая пульсация напряжения: , где ΔUFC – максимально допустимая пульсация напряжения; IPEAK – максимальный ток; fSW – частота переключения транзисторов. Выравнивание напряжения конденсатора Для правильной работы плавающего конденсатора его напряжение должно составлять половину выходного напряжения. Чтобы этого добиться, его постоянно регулируют, изменяя рабочие режимы. Как видно из таблицы, режимы 1 и 4 не влияют на плавающий конденсатор, поэтому для регулирования используются режимы 2 и 3. Диаграмма состояний при регулировании показана на рисунке 6. Требуемые режимы зависят от коэффициента заполнения. В случае D ≤ 0,5 используется следующая схема переключений: …→ режим 1 → режим 2 → р