帶緩沖電路的數(shù)字移相全橋ZVS變換器研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，直流開關(guān)電源裝置在航空航天、通信電源、新能源等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，其效率、功率密度、耐高溫等工作能力指標(biāo)也越來越高。軟開關(guān)技術(shù)，可以使開關(guān)電源的開關(guān)管在零電壓(Zero Voltage Switch, ZVS)或零電流(Zero Current Switch, ZCS)狀態(tài)下開通關(guān)斷，從而顯著減小開關(guān)過程中的損耗和電磁干擾，提高裝置的效率，隨之減小系統(tǒng)散熱裝置，提高系統(tǒng)功率密度。與此同時(shí)，軟開關(guān)的使用，也有助

2、于開關(guān)頻率的進(jìn)一步提高，從而減小開關(guān)電源中磁性元器件的體積，提高開關(guān)電源的功率密度。然而，D C/D C軟開關(guān)直流電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)種類多、控制策略多、參數(shù)設(shè)計(jì)簡單但實(shí)際調(diào)試?yán)щy、開關(guān)過程中容易因線路雜散電感引起高 di/dt損壞開關(guān)管。因此，如何根據(jù)直流電源的電氣參數(shù)，選擇合適的主電路拓?fù)?，如何根?jù)控制要求選擇控制電路及控制策略、如何在電路中引入合適的緩沖電路以保護(hù)開關(guān)管，對系統(tǒng)的效率和可靠性有著很大的影響。
　　本文旨在研制高效率、

3、高穩(wěn)定性的高電壓輸入、低電壓大電流輸出的中等功率某型直升機(jī)啟動(dòng) DC/DC直流電源。本文選用隔離型電路結(jié)構(gòu)，分析對比隔離變壓器原邊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，根據(jù)系統(tǒng)高電壓輸入特性，選取全橋 ZVS軟開關(guān)拓?fù)?，針對變壓器副邊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，詳細(xì)分析對比了全波及倍流整流拓?fù)洳⑦x用了全波拓?fù)?，分析對比了整流二極管和同步整流管的功率損耗和電路結(jié)構(gòu)難易程度，選用二極管做為副邊整流管。本文詳細(xì)分析了移相全橋 ZVS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理，對該結(jié)構(gòu)下的副邊占空比丟失、原邊輸

4、入端寄生電感與開關(guān)管結(jié)電容在關(guān)斷過程中的電壓尖峰、副邊整流管結(jié)電容與原邊漏感或諧振電感的諧振產(chǎn)生的電壓震蕩和電壓尖峰問題，做了詳細(xì)分析，采用原邊限幅箝位緩沖、副邊 RC緩沖的緩沖電路來抑制電壓尖峰和電壓震蕩，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)對選定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了主電路參數(shù)計(jì)算?；?Buck變換器小信號模型，深入分析移相全橋ZVS變換器的s域模型并推導(dǎo)傳遞函數(shù)，利用 Bode圖分析系統(tǒng)的頻域特性，并引入單電壓閉環(huán)PI控制器對系統(tǒng)頻域特性進(jìn)