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一種基于軟開關(guān)三電平DC/DC開關(guān)電源的研制

作者: 時間:2012-12-14 來源:網(wǎng)絡 收藏

摘要:提出了一種新型具有無源箝位網(wǎng)絡的零電壓零電流轉(zhuǎn)換(ZVZCS)半橋直流,其特點是通過次級無源箝位網(wǎng)絡實現(xiàn)超前橋臂在一定負載范圍內(nèi)的ZVS和滯后橋臂的ZCS。對工作原理及實現(xiàn)條件進行了詳細分析,并在Pspice 9.2環(huán)境下對進行了仿真實驗,結(jié)果表明該拓撲能實現(xiàn)所有功率開關(guān)管的及二極管的軟換流,且次級較低。在實驗樣機上進行了測試分析,實驗結(jié)果與理論分析一致,進一步驗證了該新型DC/DC變換器的可行性和正確性。此外,該交換器還在一定程度上改善了傳統(tǒng)ZVZCS變換器的占空比丟失問題,使整機功率損耗小、效率高。
關(guān)鍵詞:變換器;;

1 引言
目前,開關(guān)電源正朝著高頻、高效、環(huán)保等方向發(fā)展。與傳統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)相比,三電平變換器由于具有開關(guān)管為輸入直流電壓的一半,適合輸入電壓較高的場合,輸出電壓諧波小等優(yōu)點,從而備受關(guān)注。此外,伴隨著高頻化發(fā)展,出現(xiàn)了軟開關(guān)技術(shù),并結(jié)合三電平產(chǎn)生了不同拓撲的DC/DC變換器。傳統(tǒng)ZVS半橋三電平DC/DC變換器輕載時滯后管難以實現(xiàn)ZVS,且開通損耗嚴重。ZVZCS變換器消除了ZVS三電平變換器零狀態(tài)時變壓器初級環(huán)流,減小了初級通態(tài)損耗,同時改善了占空比丟失問題,近年來得到了廣泛研究。
這里提出一種新型ZVZCS半橋三電平DC/DC變換器,其次級采用了一個簡單的無源筘位網(wǎng)絡,通過這個無源箝位網(wǎng)絡實現(xiàn)了超前橋臂在一定負載范圍內(nèi)的ZVS和滯后橋臂的ZCS。

2 主電路工作原理
圖1為新型半橋三電平DC/DC變換器拓撲。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/175976.htm

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由圖1可見,次級采用的無源箝位網(wǎng)絡主要由箝位電容CA和二極管VDA1,VDA2,VDA3構(gòu)成。變壓器次級中心抽頭通過VDA1連接到CA,將次級電壓箝位在一個較低的水平。Cs1,Cs2為等值的輸入分壓電容,VDc1,VDc2為箝位二極管,Css為飛跨電容,Llk為變壓器漏感,n為變比,VDR1~VDR4為整流二極管,Lf,Cf分別為濾波電感、電容,Uin,Uo為輸入、輸出直流電壓。采用移相PWM控制策略,工作波形如圖2所示。

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