高功率密度DC-DC變換器的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,以DC/DC變換器為核心的開關(guān)電源和電力操作電源的應(yīng)用越來越廣泛,高效率、高功率密度是航空航天用電力變換器的重要要求,隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)已成為各類產(chǎn)業(yè)的共同要求。
　　通過提高開關(guān)變換器的工作頻率,可以大大的減小開關(guān)變換器的體積,提高功率密度。然而提高開關(guān)變換器的工作頻率后,開關(guān)損耗增加,電磁噪聲增大,開關(guān)器件的電壓或電流應(yīng)力增加。為了解決提高工作頻率所帶來的問題,軟開關(guān)技術(shù)被提出。采用

2、軟開關(guān)技術(shù)的開關(guān)變換器可以實現(xiàn)開關(guān)管的零電壓或零電流開關(guān),顯著提高效率,減小電磁干擾。
　　DC/DC變換器按照輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為非隔離型DC/DC變換器和隔離型DC/DC變換器兩類。本文在閱讀大量文獻的基礎(chǔ)上,分別對兩類DC/DC變換器軟開關(guān)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀進行了綜述。本文以Buck變換器作為非隔離型DC/DC變換器的代表電路進行研究,分析其實現(xiàn)開關(guān)過程無源無損的軟開關(guān)原理,對該電路的各個工作模態(tài)進行了詳細的闡

3、述,并對變換器的各個參數(shù)進行了詳細的分析設(shè)計,建立了包含最小應(yīng)力無源無損緩沖單元的Buck變換器的仿真模型并進行了仿真研究。研究結(jié)果表明,包含最小應(yīng)力無源無損緩沖單元的Buck變換器實現(xiàn)了功率開關(guān)管的零電流開通和零電壓關(guān)斷,有效的提高了變換器的轉(zhuǎn)換效率;以零電壓零電流移相全橋軟開關(guān)變換器作為隔離型DC/DC變換器的代表電路進行研究,對其軟開關(guān)實現(xiàn)原理、電路工作模態(tài)、相關(guān)參數(shù)設(shè)計進行了詳細的分析,建立了零電壓零電流移相全橋軟開關(guān)變換器的仿