零電流轉(zhuǎn)換移相全橋直流變換器研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步和電力行業(yè)的發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源已廣泛用于電力、航天、通信、等，成為十分活躍的熱門(mén)領(lǐng)域。高性能、高效率成為開(kāi)關(guān)電源追求的目標(biāo)。但常規(guī)變換器的功率開(kāi)關(guān)管工作在硬開(kāi)關(guān)方式，開(kāi)關(guān)頻率不高，開(kāi)關(guān)電源的效率較低。這嚴(yán)重地制約了開(kāi)關(guān)電源向著小型化、模塊化的方向發(fā)展。而PWM軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的提出使變換器高頻高效率地運(yùn)行成為了可能。特別是近年來(lái)提出的移相全橋脈寬調(diào)制軟開(kāi)關(guān)變換器受到廣泛的關(guān)注。
　　本文簡(jiǎn)要介紹了開(kāi)關(guān)電源軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的發(fā)展歷程，

2、并分析傳統(tǒng)軟開(kāi)關(guān)PWM全橋變換器的工作過(guò)程和它們存在的一些缺點(diǎn)，如軟開(kāi)關(guān)范圍窄、副邊占空比丟失嚴(yán)重、副邊整流二極管的電壓應(yīng)力過(guò)高、轉(zhuǎn)換效率較低等。對(duì)采用IGBT作為開(kāi)關(guān)器件的全橋PWM變換器而言，實(shí)現(xiàn)零電流開(kāi)關(guān)（ZCS）技術(shù)比零電壓開(kāi)關(guān)（ZVS）技術(shù)更有效。對(duì)此本文提出一種改進(jìn)型零電流轉(zhuǎn)換（ZCT）移相全橋DC/DC變換器拓?fù)洹Ｔ撟儞Q器通過(guò)在原邊增加一個(gè)由電容和電感構(gòu)成的有源輔助電路，在開(kāi)關(guān)管狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，控制輔助電路的諧振電流，可實(shí)

3、現(xiàn)主功率開(kāi)關(guān)管和輔助開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)通和關(guān)斷，消除IGBT拖尾電流引起的開(kāi)關(guān)損耗，同時(shí)減小二極管的反向恢復(fù)損耗。輔助電路結(jié)構(gòu)不會(huì)增加開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通損耗，還能一定程度上克服傳統(tǒng)零電壓全橋變換器原邊環(huán)流損耗大和占空比丟失嚴(yán)重的缺點(diǎn)。
　　詳細(xì)分析該改進(jìn)型全橋變換器的工作原理以及實(shí)現(xiàn)零電流開(kāi)關(guān)的條件，給出了主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)選取。然后，應(yīng)用狀態(tài)空間平均法，結(jié)合移相控制技術(shù)和軟開(kāi)關(guān)諧振電路的工作特點(diǎn)，建立全橋ZCT PWM DC/DC

4、變換器的小信號(hào)模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)變換器的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性進(jìn)行分析。
　　在理論分析基礎(chǔ)上，本文對(duì)變換器進(jìn)行仿真研究，設(shè)計(jì)該變換器的主電路、驅(qū)動(dòng)電路，特別針對(duì)主電路中的磁性元件、濾波環(huán)節(jié)等進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。基于TMS320LF2407 DSP的控制平臺(tái)，本文進(jìn)行軟件部分設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了變換器的移相PWM控制信號(hào)，以及變換器的部分保護(hù)功能。同時(shí)結(jié)合IR公司推出的集成驅(qū)動(dòng)芯片IR2113，通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路增加兩個(gè)無(wú)源元件，改進(jìn)設(shè)計(jì)帶有負(fù)電壓關(guān)斷的