電流源型半橋變換器技術(shù)研究.pdf

1、電流源型半橋變換器存在的主要問題是變壓器漏感引起的開關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰和實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)困難。本文在總結(jié)國內(nèi)外學(xué)者為解決該問題所提出的各種方案的基礎(chǔ)上，采用零電流關(guān)斷技術(shù)，使開關(guān)管關(guān)斷時(shí)漏感電流從零增加到穩(wěn)態(tài)值的過程消失，消除產(chǎn)生開關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰的源頭，從根本上消除了開關(guān)管的關(guān)斷電壓尖峰。 本文首先分析了一種改進(jìn)型對稱控制零電流開關(guān)PWM電流源型半橋變換器。通過變壓器副邊加入的有源諧振支路，該變換器實(shí)現(xiàn)了PWM控制和開關(guān)管的零電流關(guān)斷

2、。與文獻(xiàn)提出的電路結(jié)構(gòu)相比該變換器減少了一個(gè)輔助開關(guān)管，簡化了電路結(jié)構(gòu)且同樣保證了電路的對稱性。論文詳細(xì)分析了該變換器的工作原理和特性，給出了參數(shù)的設(shè)計(jì)過程，仿真研究結(jié)果表明該變換器實(shí)現(xiàn)了所有開關(guān)管的零電流關(guān)斷和整流二極管的零電壓開通，由變壓器漏感引起的集射極電壓尖峰被消除。 針對改進(jìn)對稱控制零電流開關(guān)電流源型半橋變換器的缺點(diǎn)，論文重點(diǎn)研究了一種不對稱控制零電流開關(guān)PWM電流源型半橋變換器。該變換器采用不對稱半橋整流電路，只需要

3、在變壓器副邊加入一個(gè)諧振電容并利用變壓器漏感就可以實(shí)現(xiàn)主開關(guān)管的零電流關(guān)斷和整流二極管的零電壓開通。論文詳細(xì)分析了其工作原理，工作特性。并與全橋整流方式作比較，對變換器的整流結(jié)構(gòu)進(jìn)行了討論。 基于對上述不對稱控制ZCS-PWM電流源型半橋變換器的研究，將二極管與主開關(guān)管串聯(lián)，以解決開關(guān)管反并二極管的反向恢復(fù)引起的電壓尖峰和開關(guān)管電流應(yīng)力較高的問題。論文詳細(xì)分析了其工作原理，工作特性，對開關(guān)管引入串聯(lián)二極管的優(yōu)點(diǎn)以及給變換器帶來的

4、影響作了詳細(xì)的分析。 在理論分析的基礎(chǔ)上論文詳細(xì)介紹了不對稱控制ZCS-PWM電流源型半橋變換器的設(shè)計(jì)方法，給出了控制電路的設(shè)計(jì)過程和工作原理。 最后對該變換器進(jìn)行了仿真研究并制作了原理樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該變換器實(shí)現(xiàn)了開關(guān)管的零電流關(guān)斷和整流二極管的零電壓開通，消除了由變壓器漏感引起的開關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰，提高了變換器的工作效率。零電流技術(shù)和開關(guān)管串聯(lián)二極管的引入徹底消除了開關(guān)管的關(guān)斷電壓尖峰，開關(guān)管集電極電流