基于發(fā)電機(jī)能量匹配的5kW全橋直流軟開關(guān)變換器研究.pdf

1、當(dāng)今世界的能源危機(jī)問題日益加劇，節(jié)能減排變得愈發(fā)重要。在此背景下，對(duì)已得到廣泛應(yīng)用的直流變換器展開進(jìn)一步的研究，提高其電能利用效率以及功率密度，有著非常重大的意義。隨著軟開關(guān)技術(shù)的發(fā)展，極大的減小開關(guān)管的開關(guān)損耗，變換器的工作頻率得到了很大的提高，從而其效率和功率密度都有著很大的提升。
　　移相全橋零電壓開關(guān)（Zero Voltage Switch，ZVS）變換器可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的ZVS開通，適合應(yīng)用于大功率的直流變換領(lǐng)域。本文對(duì)該

2、變換器進(jìn)行研究，詳細(xì)分析其工作原理，梳理該變換器存在的若干關(guān)鍵問題，最后設(shè)計(jì)一款5KW的原理樣機(jī)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　首先對(duì)變換器的工作模態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)分析，梳理了該變換器的幾個(gè)關(guān)鍵問題并展開討論，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，提出了相應(yīng)的解決方案。對(duì)于占空比丟失與滯后臂ZVS難以實(shí)現(xiàn)這一對(duì)矛盾問題，采取變換器參數(shù)優(yōu)化的方法，在不增加變換器復(fù)雜程度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)變換器的最佳設(shè)計(jì)。采用有源鉗位的方法，抑制變換器輸出整流二極管振鈴現(xiàn)象，并分析了有源鉗位

3、的使用及其對(duì)變換器工作模態(tài)的影響。
　　然后依據(jù)實(shí)際的應(yīng)用要求，對(duì)變換器的主要硬件參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算。采用AP法對(duì)主變壓器進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，通過計(jì)算變換器的開關(guān)管的電壓電流應(yīng)力，選擇了合適的開關(guān)管和輸出二極管。此外還給出了諧振電感、隔直電容、輸出LC濾波參數(shù)的計(jì)算過程和結(jié)果，對(duì)變換器的損耗做了詳細(xì)的計(jì)算，并借助電源仿真軟件Saber對(duì)所計(jì)算的參數(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。在對(duì)變換器進(jìn)行小信號(hào)建模的基礎(chǔ)上，給出了環(huán)路補(bǔ)償方案及相應(yīng)的開環(huán)和閉環(huán)伯德