一種新穎的移相全橋ZVZCS PWMDC-DC 變換器的研究

3 驗證實例和試驗結(jié)果分析

為了驗證所提出電路方案的正確性，用PSPICE 軟件對電路進行了仿真分析，并進行了實驗驗證。仿真和實驗所用的參數(shù)為：輸入直流電壓Vin=300 V;輸出直流電壓V0=20 V;變壓器變比n=6.5;變壓器一次側(cè)漏感Llk=2.5 滋H(根據(jù)式(12)計算值為2.55 滋H);隔直電容Cb=1.5 滋F(根據(jù)式(8)計算值為0.5 滋F);開關(guān)管并聯(lián)電容C1=C2=6.8 nF(根據(jù)式(6)計算值為10 nF，開關(guān)管結(jié)電容為2.9 nF，因此取6.8 nF);并聯(lián)二極管選取DSEI30-06A;輸出濾波電感Lf=50 滋H;輸出濾波電容Cf=5 000 滋F;開關(guān)管MOSFET選取SPW47N60S5;開關(guān)管IGBT選取IXGH30N60B;輸出整流二極管選取DSEI60-02A;開關(guān)頻率fs=80 kHz。仿真波形如圖3 所示，實驗波形如圖4所示。

從圖3(a)可以看出，超前橋臂的MOSFET 實現(xiàn)ZVS 開通和關(guān)斷;圖3(b)所示的滯后橋臂的驅(qū)動波形及電流波形表明，IGBT即使工作在80 kHz時，也可以很好的實現(xiàn)ZCS;圖3(c)表明，在隔直電容電壓vcb作用下一次側(cè)電流快速復(fù)位到零，為滯后橋臂實現(xiàn)零電流開關(guān)提供了條件;圖3(d)所示二次側(cè)電壓波形和變壓器一次側(cè)電壓波形相比，占空比丟失很小。

4 結(jié)語

本文提出的新的移相全橋ZVZCS PWM DCDC變換器的拓撲結(jié)構(gòu)，綜合利用了MOSFET 和IGBT 的優(yōu)點，既保留了傳統(tǒng)ZVZCS PWM DC-DC變換器二次側(cè)占空比丟失小，在很大負載和輸入電壓變化范圍內(nèi)實現(xiàn)滯后橋臂的ZCS 等優(yōu)點，又具有較高的開關(guān)頻率。特別是隨著高速IGBT的發(fā)展，電源的頻率可以做得更高，對提高移相全橋ZVZCS PWM DC-DC 變換器的效率和功率密度等具有重要研究價值。