一種基于軟開(kāi)關(guān)三電平DC／DC開(kāi)關(guān)電源的研制
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時(shí)間：2012-12-14
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
模態(tài)6中，uC4減小到零，為VS4的ZVS開(kāi)通創(chuàng)造條件，此時(shí)只有漏感參與超前橋臂的ZVS。由式(3)中第2式及UC4(t7)=0可得：
由于CpLf，IoZVSm的值滿足上式也一定滿足式(6)。為實(shí)現(xiàn)VS4的ZVS開(kāi)通，uC4在t7時(shí)刻減小到零，同時(shí)uC1達(dá)到
可見(jiàn)，Lf的能量?jī)H在第一階段參與C1，C4的充放電，而最終諧振電容的充放電要靠漏感儲(chǔ)能來(lái)實(shí)現(xiàn)，超前橋臂的ZVS只能在一定負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
3．2 滯后橋臂ZCS范圍
模態(tài)7中，由Ip(t8)=0，CpCA以及式(4)中的第1式可得：
為保證續(xù)流階段初級(jí)無(wú)能量循環(huán)，模態(tài)8結(jié)束時(shí)uCA必須降到零。由式(5)可得，模態(tài)8的持續(xù)時(shí)間tm8=(CA／Io)Urec(t8)。
4 仿真與實(shí)驗(yàn)分析
在Pspice 9．2環(huán)境下對(duì)變換器進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該拓?fù)淠軌驅(qū)崿F(xiàn)所有功率開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)及二極管的軟換流，且次級(jí)電壓應(yīng)力較低。為進(jìn)一步驗(yàn)證理論分析的正確性，研制了一臺(tái)輸出為48 V／20 A的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，在樣機(jī)上進(jìn)行了波形測(cè)試分析，實(shí)驗(yàn)波形如圖3所示。圖3a，b為VS1的ZVS開(kāi)通、關(guān)斷波形，其中，uds為漏源電壓，ugVS1為驅(qū)動(dòng)電壓。圖3c為VS2的ZCS波形，其中，id為漏極電流。圖3d為urec波形。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/175976.htm
可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析基本一致，實(shí)現(xiàn)了超前橋臂一定負(fù)載范圍內(nèi)的ZVS和滯后橋臂的ZCS。此外，在純阻性負(fù)載下對(duì)變換器效率進(jìn)行測(cè)試，最大效率達(dá)92％，輕載時(shí)效率仍接近90％，與傳統(tǒng)ZVZCS三電平變換器相比，效率有所提高。
5 結(jié)論
提出的新型變換器通過(guò)諧振電容與漏感及濾波電感之間的諧振，來(lái)實(shí)現(xiàn)超前橋臂開(kāi)關(guān)管的零電壓轉(zhuǎn)換，通過(guò)變壓器次級(jí)繞組中心抽頭對(duì)箝位電容充電及箝位電容的放電，來(lái)實(shí)現(xiàn)滯后橋臂開(kāi)關(guān)管的零電流轉(zhuǎn)換，有效地降低了次級(jí)整流管的電壓應(yīng)力。此外箝位電容能量通過(guò)負(fù)載放電，減小了次級(jí)占空比丟失現(xiàn)象，提高了變換器效率。
評(píng)論