改善大功率開(kāi)關(guān)變換器性能的理論與實(shí)踐.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，小型化、綠色化、模塊化、智能化、數(shù)字化已成為開(kāi)關(guān)電源的主要發(fā)展趨勢(shì)。本課題針對(duì)開(kāi)關(guān)功率變換器的小型化和綠色化進(jìn)行研究。主要的研究工作集中在兩個(gè)方面：高效單相PFC拓?fù)浼捌淇刂萍夹g(shù)和DC/DC的軟開(kāi)關(guān)電路。 基于對(duì)開(kāi)關(guān)功率變換器中PFC工作原理深入全面的分析，本文對(duì)現(xiàn)有BOOST-PFC電路中功率傳遞續(xù)流二極管存在的反向恢復(fù)電流影響效率的問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，說(shuō)明了續(xù)流二極管的反向恢復(fù)電流是引起變換器效率損失

2、的重要因素。據(jù)此提出了兩種新穎、實(shí)用、高效的無(wú)源無(wú)損吸收單相PFC新拓?fù)?，所提出的電路可以使BOOST變換器的能量得到有效轉(zhuǎn)移，并能克服普通無(wú)損吸收電路存在的能量轉(zhuǎn)移不完全的缺陷，從而使BOOST-PFC變換器效率明顯提高。 在中大功率的開(kāi)關(guān)電源中，DC/DC變換部分用的最多的電路就是全橋電路，本課題還對(duì)DC/DC全橋電路的多種控制方式進(jìn)行了研究，在對(duì)硬開(kāi)關(guān)全橋電路和現(xiàn)有軟開(kāi)關(guān)全橋電路損耗研究的基礎(chǔ)上，分析了輸出整流二極管反向電

3、壓尖峰產(chǎn)生的原因及對(duì)電路效率的影響。提出了一種新型副邊鉗位全橋移相電路的方法，此方法可有效解決輸出整流二極管反向電壓尖峰的問(wèn)題，并能提高電路的效率和擴(kuò)大電路實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)（ZVS）的負(fù)載范圍。 文中對(duì)提出電路的工作過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和仿真研究，完成了3kW高頻開(kāi)關(guān)電源的方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了所提出的PFC方案和副邊鉗位全橋移相方案可有效提高開(kāi)關(guān)電源的整體效率，并能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)變換器的小型化和改善變換器的EMC。實(shí)驗(yàn)證明提