脉宽调制dc／dc全桥变换器软开关技术的研究new

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1、脉宽调翩DC／DC全桥变换器软开关技术的研究电工电．．【(2009No．4)脉宽调~UDC／DC全桥变换器软开关技术的研究唐建山，林国庆(福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108)摘要：采用软开关技术可以有效克服功率变换器的开关损耗。介绍了软开关脉宽调制DC／DC全桥变换器的实现原理，给出了多种零电压开关(ZVS)和零电压零电流开关(ZVZCS)变换器的电路拓扑，分析了它们的性能特点和结构优缺点，指出了零电压零电流开关脉宽调制DC／DC全桥变换器在中、大功率场合会有很好的应用前景。关键词：脉宽调制DC／DC全桥变换器；软开关；

2、零电压开关；零电压零电流开关中图分类号：TM564；TP212文献标识码：A文章编号：1007—3175(2009)04—0037—04Soft—SwitchingTechnologyStudyofPulseWidthModulatedDC／DCFull-BridgeConverterTANGJian-shan，LINGuo—qing(CollegeofElectricalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity,Fuzhou350108，China)Abstract：Adoptingsoft-

3、switchingtechnologycanefectivelyovercomeswitchinglossofpowerconverter．Introductionwasmadetoimplementingprincipleofsoft-switchingpulsewidthmodulatedDC／DCfull—bridgeconverter,circuittopologiesofmulti—kindszerovolt—ageswitching(zvs)andzerovoltagezerocurrentswitching(zvzcs)c

4、onvertersgiven．Theirperformancecharacteristicsandstructuraladvantagesanddisadvantagewereanalyzed．ItispointedthatinmediumandlargepowercaseszerovoltagezerocurrentswitchingpulsewidthmodulatedDC／DCconverterwillhaveaverygoodapplicationprospect．Keywords：pulsewidthmodulatedDC／D

5、Cfull—bridgeconverter；soft-switching；zerovoltageswitching；zerovoltagezerocurrentswitching0引言针对不同负载、不同功率变换器的软开关问题提出了许多合理有效、切实可行的解决办法。本文阐述如今，电力电子变换器向着高效率、功率密度、了PWMDC／DC全桥变换器软开关的实现原理，列举可靠性方向发展，使自身损耗大大降低，体积、质了几种不同的电路拓扑，并对各自的性能特点、结量大大减小。而传统变换器功率开关管在电压不为构优缺点进行了分析。零时开通，在电流不为零时关

6、断，处于强迫开关过程。变换器工作时，要产生开通损耗和关断损耗。1ZVSPWMDC／DC全桥变换器开关频率越高，开关损耗越大，变换器的效率就越低。开关损耗的存在限制了变换器开关频率的提高，基本的移相控制零电压开关(ZVS)PWMDC／DC从而限制了变换器的小型化和轻量化。为了克服在全桥变换器电路，如图1所示。为了实现开关硬开关状态工作的诸多问题，降低开关损耗，实现管的零电压开关，必须在各个开关管上并联电容变换器的高频化、小型化、模块化，软开关技术应器。移相控制ZVSPWMDC／DC全桥变换器利用变压运而生[。器的漏感或串联电感与功率管的寄

7、生电容或者并联移相控制脉宽调制(PWM)DC／DC全桥变换器一直电容发生谐振来实现零电压开关。用漏感上的电流以来是电力电子工作者关注的一个热门话题，他们能量来抽走将要开通的开关管结电容上的电荷，并给同一桥臂将要关断开关管的结电容充电。超前桥作者简介：唐建山(1983一)，男，硕士研究生，研究方向为电能的高频变换与控制技术；林国庆(1966一)，男，教授，博士，研究方向为电能的高频变换与控制技术。一37—电工电气(2009No．4)咏宽调韦IJDC／DC全桥变换器软开关技术的研究臂开关过程中，输出滤波电感与漏感是串联感一起和并联寄生电容发

8、生谐振，抽走电容上的电的，一般比较大，所以在开关过程中类似于一个荷，实现超前桥臂的零电压开通。滞后桥臂则是利恒流源，其能量足以抽走超前桥臂上并联电容的电用输出滤波电感电流值在负的最大值实现零电压开荷，超前桥