输入输出共地的三电平变换器

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1、输入输出共地的三电平变换器

2、第1摘要：三电平直流变换器不仅可以降低开关管的电压应力，同时还可以大大减小储能电感和电容。但是6种不隔离的三电平变换器的输入输出不共地，其应用范围受到限制。该文引入隔直电容的概念，对这6种不隔离的三电平变换器进行改进，使其输入与输出共地，同时保留其所有优点：①开关管电压应力只有其原型电路的一半；②储能电感和电容可以大大减小。该文以Buck三电平变换器为例进行分析和实验验证。关键词：三电平变换器；脉宽调制；交错控制1引言零电压开关三电平直流变换器（Zero-Voltage-Souse

3、g(this)">500)this.style.ouseg(this)">3非隔离TL变换器的改进3.1BuckTL变换器的改进在图1(b)中，稳态工作时，Cblock的电压Vcb为500)this.style.ouseg(this)">也升高。如果将Cd1增大到无穷大，这时VCd1=0，VCd2=Vin，而Vcb=Vin/2。由于Cd1=¥，相当于短路，可以直接用一根导线代替，此时Cd2与输入电压并联，可以省去。这时可以将Q2移到电源正端，由此可以得到改进后的BuckTL变换器，如图2所示，其输入与

4、输出是共地的。这里要说明的是，该变换器与文[3]提出的变换器是一样的。3.2BoostTL变换器的改进图3(a)是输入输出不共地的BoostTL变换器，同样可以在交流段串入一个隔直电容，稳态时，其电压为500)this.style.ouseg(this)">Cf2保持不变，增大Cf1，那么VCf1将降低，VCf2将升高。与此同时，Vcb也升高。如果将Cf1增大到无穷大，这时VCf1=0，VCf2=Vo，而Vcb=Vo/2。由于Cf1=¥，可以直接用导线短接。将D2移到上面，由此可以得到改进后的Boos

5、tTL变换器，如图3(b)所示，其输入输出是共地的。值得说明的是，该变换器与文[3]提出的变换器是一样的。500)this.style.ouseg(this)">3.3Buck-BoostTL变换器的改进图4(a)是输入输出不共地的Buck-BoostTL变换器，同样可以在交流段串入一个隔直电容，稳态时，其电压为500)this.style.ouseg(this)">该变换器的改进可分2步进行。第1步：Cd2保持不变，将Cd1增大到无穷大，这时VCd1=0，VCd2=Vin，而Vcb=Vin/2。由于Cd1=

6、¥，可以直接用导线短接，此时Cd2与输入电压并联，可以省去。这时可以将Q2移到电源正端。第2步：Cf2保持不变，将Cf1增大到无穷大，这时VCf1=0，VCf2=Vo，而Vcb=(Vin+Vo)/2。由于Cf1=¥，可以直接用导线短接。将D2移到上面。由此就得到了改进后的BoostTL变换器，如图4(b)所示，其输入与输出是共地的。500)this.style.ouseg(this)">3.4CukTL变换器的改进图5是输入输出不共地的CukTL变换器，也可在交流段串入一个隔直电容，稳态时，其

7、电压为500)this.style.ouseg(this)">可以直接用导线短接，由此可以得到改进后的CukTL变换器，其输入输出是共地的。500)this.style.ouseg(this)">3.5SepicTL变换器的改进图6(a)是输入输出不共地的SepicTL变换器，同样可以在交流段串入一个隔直电容，稳态时，其电压为500)this.style.ouseg(this)">该变换器的改进也可分2步进行。第1步：Cb1保持不变，将Cb2增大到无穷大，这时VCb2=0，VCd1=Vin，而Vcb=Vin/

8、2。由于Cb2=¥，可以直接用导线短接。第2步：Cf2保持不变，将Cf1增大到无穷大，这时VCf1=0，VCf2=Vo，而Vcb=(Vin-Vo)/2。由于Cf1=¥，可以直接用导线短接。将D2移到上面。由此就得到了改进后的SepicTL变换器，如图6(b)所示，其输入与输出是共地的。500)this.style.ouseg(this)">3.6ZetaTL变换器的改进图7(a)是输入输出不共地的ZetaTL变换器，也可在交流段串入1个隔直电容，稳态时电压为500)this.style.ous

9、eg(this)">500)this.style.ouseg(this)">该变换器的改进也可分2步进行。第1步：Cd2保持不变，将Cd1增大到无穷大，这时VCd1=0，VCd2=Vin，而Vcb=Vin/2。由于Cd1=¥，可以直接用导线短接，此时Cd2与输入电压并联，可以省去。这时可以将Q2移到电源正端。第2步：Cb1保持不变，将Cb2增大到无穷大，这时VCb2=0，VCb1=Vo，而V