01-王希天—现代电力电子技术在绿色照明应用

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1、01-王希天—现代电力电子技术在绿色照明的应用本文由chinadtj贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。现代电力电子技术在绿色照明的应用王希天广西大学教授一种软开关方法技术领域本发明涉及开关电源中有关Z源及CUK技术的多相组合，特别涉及一种把直流DC(电压源VlN)．经多相Z源受控于多相电力电子开关的“接通(0N)断开(0FF)”时段之比(占空比D)，实现无缝升压或降压的调控，转变为多相电流源（ia,ib,ic……)的集合，向负载R0提供所需电压U0直流电流源的软开关方法。背最技术开关

2、电源常用于适配器．例如手提电脑的电源适配器；LED灯的电源适配器等．对电源适配器的要求，除外观要求簿、轻、短、小之外．尤其要求功率因数超过0．90，电功效率超过O.90．EMC达标且有较大富裕度之外，可靠性和稳定性尤为重要．用传统电力电学方法实施有困难．传统主动软开关CUK拓扑，实施时发现输出功率不够大，效率不够高；虽可用多相CUK拓扑，有效提升功率．但效率仍不够高。发明内容本发明的目的是提供一种软开关方法，结合Z源技术，采用多相Z源与多相CUK相结合，解决传统主动软开关CUK拓扑输出功率不够大，效率不够高问题。本发明通过以下技术方案解

3、决上述问题：一种软开关方法，用隔离二级管DlN把电源UIN与多相Z源隔离，稳恒电源UIN或动态电源Uczo经磁集成多相电感分别接到各相电力电子开关。所述磁集成多相电感Lza、Lzb、Lzc、Lz0之间解耦无互感耦合。所述各相电力电子开关过零时刻不相同，输出端复合波形不过零，实现低纹波。用隔离二级管DIN把电源UIN与Z源隔离，只允许电源UIN经DIN向Z源供电，而避免Uczo反向过充造成UIN损坏。本发明的突出效果在于：1、提供DC电压源——DC电流源的方法，具备传统第一级BOOSt升压APFC和第二级BUCK降压电流源的功能，且可实现

4、对升压——降压无缝调压，以及转化为纹波很小的可控电压适当的大功率电流源供负载。2、如需要适应交流负载，只须接续DC--AC逆变便能实现。附图说明图1是本发明所述软开关方法应用于三相Z源Cuk软开关拓扑的示意图。www.ia1d2yunn.aomc具体实施方式以下是结合附图对本发明的技术方案进一步详细说明：为便于说明，从图l中抽出其中单相Z源——单相Cuk软开关作一个单元电路来予以阐述，其他各相可以类推．当电力电子开关Vsa导通(NO)时，电流ia方向顺序如下：(+UIN)→DIN→Lza→Vsa→(COUT并联LED)→Lzo→(-UI

5、N)．流过电流ia．电压源(UIN)被Z源转化为电流源(ia)向负载供电。由于经过串有电感Lza和电感Lzo，因电感电流不能突变，所以Vsa是“零电流导通ZCS(N0)”。当电力电子开关Vsa断开(OFF)时．由于电容CZV串二级管DV与Vsa并联，电容电压不能突变，所以Vsa(OFF)是“零电压断开ZVS(OFF)”，由于电容CZV的电容量不太大，电容充电流很快Vsa导通时泄放完毕。由于电感电流滞后，电容电流超前的原理，已充电贮能的电容CZV先行放电，电容CZV放电电流iczv方向顺序如下：(+UCZV)→Vsa(oN)→(COUT并

6、联LED)→Lzo→DF→(-UCZV)，把电能回馈到负载(COUT并联LED)。可见iczv这时与上述Vsa导通(0N)的主开关电流ia方向相同。下面进一步分析Z源的作用：当Lza已经有电流ia达到峰值iamax时，Vsa突然从导通(ON)转变为断开(OFF)，由于电流连续性原理，ilza等于Cza和Czv两个电容充电流之和，即ilza=ic1+ic2www.ia1d2yunn.aomc于是，电感Lza在Vsa(ON)贮存的磁能量。．转化为两个电容的能下面进一步分析就看到，当Vsa(0N)导通时，除了前面说的CZV放电之外，还有Cza

7、也放电，放电电流icza方向顺序如下：．(+UCZa)→Vsa(oN)→(COUT并联LED)→Lzo→DF(-UCZV)．可见，Vsa(oN)主开关电流ia实际包含三个电流分量：=ilza+icza+iczv当Vsa(OFF)，且icza充电电流为零，并假设其他各相开关均也处于(OFF)死区时，由于电感电流连续性原理，ilza向Cza充电，同时，ilzo向czo充电。omUIN损坏。允许电源UIN经DIN向Z源供电，而避免反向过充造成.can于是，可以看作，是隔离二级管DlN导通之前的“动态电源”，u也可以理解为，作为动态电源，同时供

8、电给每一相的z电感。nyia应该注意到：无论稳恒电源UIN，还是动态电源，都必须经电感，才例1d够接到各相主开关Vsa以及Vsb、Vsc……，这就区别于传统电容或电压源直接2并联供电给电力电子开关。.而是以