三電平軟開關(guān)變換器的研究.pdf

1、在信息時(shí)代，各行各業(yè)都在迅速發(fā)展，發(fā)展的同時(shí)對(duì)電源變換技術(shù)提出了更高更多的要求，如提高效率、減小體積、降低諧波污染、節(jié)約能源、運(yùn)行可靠等。研制大功率、高性能的開關(guān)電源仍是人們不斷努力和追求的目標(biāo)，三電平變換器應(yīng)運(yùn)而生，在直流變換器領(lǐng)域的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，已成為目前中大功率變換器的一個(gè)重要研究方向。三電平直流變換器的首要目的是為了降低開關(guān)管的電壓應(yīng)力，同時(shí)由于軟開關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，將軟開關(guān)技術(shù)和三電平技術(shù)融合在一起，成為研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

2、r>　　本文首先介紹半橋型三電平直流變換器的推導(dǎo)過(guò)程以及結(jié)構(gòu)組成，重點(diǎn)研究了基本移相式零電壓開關(guān)(Zero-Voltage-Switching，ZVS)三電平變換器，其集成了諧振變換器和PWM(Pulse-Width-Modulation)變換器的優(yōu)點(diǎn)。雖然基本ZVS-PWM三電平變換器實(shí)現(xiàn)了開關(guān)管的ZVS，但同時(shí)存在滯后管較難實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)、環(huán)流損耗、副邊占空比丟失、輸出整流管將承受較高的尖峰電壓等缺陷問(wèn)題。這些缺點(diǎn)推動(dòng)了軟開關(guān)三電平直流

3、變換器的進(jìn)一步發(fā)展，從添加輔助回路的零電壓三電平變換器逐漸向零電壓零電流（Zero-Voltage-Zero-Current-Switching，ZVZCS）三電平變換器轉(zhuǎn)變，本文對(duì)幾個(gè)典型拓?fù)溥M(jìn)行了分析，引出了本文提出的新型ZVZCS三電平變換器。
　　然后對(duì)這種新穎的ZVZCS PWM三電平變換器進(jìn)行研究。該變換器仍然采用移相控制方式，次級(jí)輔助回路不含有耗能元件和有源開關(guān)，繼承了三電平變換器的所有優(yōu)點(diǎn)，主開關(guān)管的電壓應(yīng)力為輸入

4、電壓的一半，非常適合高電壓大功率場(chǎng)合。利用帶抽頭的輸出平滑電感、并聯(lián)電容、變壓器寄生電感，可在較寬負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有開關(guān)管的軟開關(guān)。同時(shí)該變換器可有效地抑制開關(guān)管的電壓、電流尖峰，降低回路的環(huán)流損耗。本文分析了該電路拓?fù)涞能涢_關(guān)工作機(jī)理及軟開關(guān)動(dòng)作模式，給出不同工作模式下的等效電路圖，對(duì)變換器軟開關(guān)動(dòng)作時(shí)序中每一個(gè)模式的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要的數(shù)學(xué)分析;討論了其電壓輸出特性、軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件、開關(guān)管電流應(yīng)力以及回路環(huán)流損耗，介紹了回路參數(shù)設(shè)計(jì)方