三電平軟開關(guān)直流變換器典型拓?fù)浞治?/h1>
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/179404.htm3.4 利用變壓器勵磁電感擴(kuò)大零電壓開關(guān)負(fù)載范圍
從前面變換器的討論中可以看出，在滯后臂開關(guān)管關(guān)斷的諧振過程中，雖然勵磁電感Lm具有較大的數(shù)值，但由于原副邊的短路，它基本上無法參與諧振。只有當(dāng)勵磁電流iLm大于副邊反射電流Io/n時，勵磁電感Lm才可能參與諧振[3]。因而，在具有變壓器勵磁電感三電平移相全橋ZVS變換器中，增加了兩個開關(guān)管S5，S6（用于使副邊開路），分別與輸出整流二極管陰極相串聯(lián)，同時在副邊增加了一個續(xù)流二極管（副邊開路后續(xù)流）。S5，S6可以用磁放大器構(gòu)成的飽和電抗器構(gòu)成。在這個電路中，變壓器漏感很小，滯后臂開關(guān)管關(guān)斷后，通過使勵磁電感Lm參與諧振，保證開關(guān)管在輕負(fù)載下的零電壓導(dǎo)通。
合理選擇變壓器勵磁電感的參數(shù)，可使變換器從空載到滿載整個范圍內(nèi)，滿足開關(guān)管零電壓開關(guān)條件，即零電壓開關(guān)條件與負(fù)載無關(guān)，同時保持了較小的環(huán)流。改
圖4 具有變壓器勵磁電感三電平移相全橋ZVS變換器
3.5 采用ZVZCS電路
ZVZCS電路是針對ZVS電路的不足而產(chǎn)生的一種新型 原邊電流復(fù)位的方法總結(jié)起來主要有3種：
1）在變壓器原邊使用隔直電容和飽和電感（見圖5），在原邊電壓過零期間，將隔直電容上的電壓作為反向阻斷電壓源，使原邊電流復(fù)位[4]；
圖5 隔直電容和飽和電感復(fù)位
2）在變壓器副邊整流器輸出端并聯(lián)電容（見圖6），在原邊電壓過零期間，將副邊電容上的電壓反射到原邊作為反向阻斷電壓源，使原邊電流迅速復(fù)位[5]；
圖6 電容電壓復(fù)位
3）利用超前臂開關(guān)管的反向雪崩擊穿，使存儲在變壓器漏感中的能量完全消耗在超前臂的IGBT中，為滯后臂提供零電流開關(guān)的條件。
4 結(jié)語
本文主要分析了傳統(tǒng)的三電平軟開關(guān)直流變換器存在的缺點(diǎn)及其改進(jìn)的拓?fù)洌瑲w納總結(jié)了改進(jìn)的一般方法。三電平以其高效率，適用于高壓，大功率，拓?fù)浜唵蔚纫幌盗袃?yōu)點(diǎn)而得到越來越廣泛的應(yīng)用。根據(jù)當(dāng)前三電平軟開關(guān)直流變換器研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，仍有以下幾個方面應(yīng)引起研究者關(guān)注：
1）軟開關(guān)的應(yīng)用并未達(dá)到令人滿意的程度，最近又出現(xiàn)了以諧振變換器代替軟開關(guān)的提法，如何將兩者更好地結(jié)合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，是一個值得關(guān)注的方向；
2）三電平的控制方法很少有人研究，能否采用更好的控制方法在實(shí)現(xiàn)高的控制性能的同時，又能簡化控制的復(fù)雜性，相信這是今后研究的一個熱點(diǎn)。
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3.4 利用變壓器勵磁電感擴(kuò)大零電壓開關(guān)負(fù)載范圍
從前面變換器的討論中可以看出，在滯后臂開關(guān)管關(guān)斷的諧振過程中，雖然勵磁電感Lm具有較大的數(shù)值，但由于原副邊的短路，它基本上無法參與諧振。只有當(dāng)勵磁電流iLm大于副邊反射電流Io/n時，勵磁電感Lm才可能參與諧振[3]。因而，在具有變壓器勵磁電感三電平移相全橋ZVS變換器中，增加了兩個開關(guān)管S5，S6（用于使副邊開路），分別與輸出整流二極管陰極相串聯(lián)，同時在副邊增加了一個續(xù)流二極管（副邊開路后續(xù)流）。S5，S6可以用磁放大器構(gòu)成的飽和電抗器構(gòu)成。在這個電路中，變壓器漏感很小，滯后臂開關(guān)管關(guān)斷后，通過使勵磁電感Lm參與諧振，保證開關(guān)管在輕負(fù)載下的零電壓導(dǎo)通。
合理選擇變壓器勵磁電感的參數(shù)，可使變換器從空載到滿載整個范圍內(nèi)，滿足開關(guān)管零電壓開關(guān)條件，即零電壓開關(guān)條件與負(fù)載無關(guān)，同時保持了較小的環(huán)流。改
圖4 具有變壓器勵磁電感三電平移相全橋ZVS變換器
3.5 采用ZVZCS電路
ZVZCS電路是針對ZVS電路的不足而產(chǎn)生的一種新型 原邊電流復(fù)位的方法總結(jié)起來主要有3種：
1）在變壓器原邊使用隔直電容和飽和電感（見圖5），在原邊電壓過零期間，將隔直電容上的電壓作為反向阻斷電壓源，使原邊電流復(fù)位[4]；
圖5 隔直電容和飽和電感復(fù)位
2）在變壓器副邊整流器輸出端并聯(lián)電容（見圖6），在原邊電壓過零期間，將副邊電容上的電壓反射到原邊作為反向阻斷電壓源，使原邊電流迅速復(fù)位[5]；
圖6 電容電壓復(fù)位
3）利用超前臂開關(guān)管的反向雪崩擊穿，使存儲在變壓器漏感中的能量完全消耗在超前臂的IGBT中，為滯后臂提供零電流開關(guān)的條件。
4 結(jié)語
本文主要分析了傳統(tǒng)的三電平軟開關(guān)直流變換器存在的缺點(diǎn)及其改進(jìn)的拓?fù)洌瑲w納總結(jié)了改進(jìn)的一般方法。三電平以其高效率，適用于高壓，大功率，拓?fù)浜唵蔚纫幌盗袃?yōu)點(diǎn)而得到越來越廣泛的應(yīng)用。根據(jù)當(dāng)前三電平軟開關(guān)直流變換器研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，仍有以下幾個方面應(yīng)引起研究者關(guān)注：
1）軟開關(guān)的應(yīng)用并未達(dá)到令人滿意的程度，最近又出現(xiàn)了以諧振變換器代替軟開關(guān)的提法，如何將兩者更好地結(jié)合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，是一個值得關(guān)注的方向；
2）三電平的控制方法很少有人研究，能否采用更好的控制方法在實(shí)現(xiàn)高的控制性能的同時，又能簡化控制的復(fù)雜性，相信這是今后研究的一個熱點(diǎn)。
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