一种新型零电压、零电流全桥PWM DCDC变换器的研制

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1、江苏大学硕士学位论文摘要移相全桥零电压、零电流(PS-FB．ZVZCSPWM)变换器在原边电压过零期间复位原边电流，实现超前桥臂零电压开关，滞后桥臂零电流开关，从而克服了移相全桥零电压(PS．FB—Zvs．PwM)变换器的明显不足。国内外先后提出了多种不同的拓扑结构，但都尚存在诸如：损耗增加、控制困难、制造工艺复杂等问题。本文提出的一种利用耦合输出电感的新型次级箝位ZVZCS—PWM变换器与目前各,中zvzcs．PWM电路拓扑相比较：采用了无损耗元件及有源开关的简单辅助电路；副边整流二极管的电压应力和传统的硬开关电路一样小；轻载时筘位电容的充、放电电流能根据

2、负载情况自动调整，可保证在很宽的负载范围内变换器都有高效率；辅助回路二极管D可以实现软关断，因而反向恢复影响小。论文分析了该新型变换器的工作原理，提出了参数设计依据，进而推导了变换器各种状态时的参数计算方程；运用Pspicc9．2电路专用仿真软件成功地对变换器工作特性进行了仿真，分析了各参数对变换器性能的影响，并得出了变换器的优化设计参数；最后研制出基于该新型拓扑的1千瓦移相控制零电压、零电流软开关电源，给出了其主电路、控制电路、保护电路及高频变压器等的设计过程，并在实验样机上测量出实际运行时的波形及变换器效率。理论分析与实验结果证明：该变换器拓扑能在1／3

3、负载以上范围内实现超前桥臂的零电压开关，在任意负载下实现滞后桥臂的零电流开关；在很宽的负载范围内都具有商效率：尤其适合以IGBT作为主功率开关管的高电压、大功率功率变换，具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。关键词：软开关零电压．零电流开关(ZVZCS)移相控制全桥变换器江苏大学硕士学位论文ABSTRACTFhase—shiftedfull—bridgezero·voltageandzero-current—switching(ZVZCS)PWMconverterresetstheprimarycur／eatduringthefreewheelingperio

4、dtorealizetheZVSofleading-legsandtheZCSoflagging·legs，whichovercomesSOmeobviousdisadvantagesofphase-shiftedfull-bridgezero-voltage·switching(ZVS)converter．Atpresent．theexistingmethodstoresetprimarycurrenthavesomelimitationssuch船lossincreasing，difficultcontrolandcomplicatedmanufactu

5、ringtechnnology，etc—AnovelZVZCSconverterisproposedwhichusesacoupledoutputinductor．Comparedwiththepreviouslyproposedtopologies．asimpleauxiliarycircuitthatconsistsofneitherlossycomponentsnoractiveswitchingsisused．ThevoltagestressofthesecondaryrectifierdiodeiskeptaS．smallaS．thatofhard

6、—switchingconverter．Thecurrenttochargeclampingcapacitanceisself-adjustedinaccordancewiththeloadatlightcondition,whichguaranteeshighefficiencyoverwideloadrange．Diode现ofauxiliarycircuitissoftlycommutatedandit’Sofreverserecoveryisminimized．Theprincipleofthenovelconverterisanalyzed，and

7、thefoundationsofparameter-designarepresented．Futhermore，parametercalculationformulasatdifferentmodesarededuced．AsimulatiOil．isperformedsuccessfullytoanalyzetheconverter’SworkmgcharacteristicsusingPspice9．2，differentparameters’effectsonperformanceofconverterareanalyzedandtheoptimize

8、dparametershavebeenobtaine