新型BoostZVT_PWM变换器在光伏系统中的应用

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1、第44卷第4期电力电子技术Vol.44，No.42010年4月PowerElectronicsApril，2010新型BoostZVT-PWM变换器在光伏系统中的应用张矛盾，张淼，孙兴中，李运德（广东工业大学，广东广州510090）摘要:典型的BoostZVT-PWM电路的主开关管实现了软开关，但辅助管仍工作在硬关断。提出了一种新型BoostZVT-PWM电路,分析了电路的基本原理，研究了其在不同占空比、开关频率和负载条件下的传输效率，并根据光伏电池的特性将该电路应用于光伏发电的最大功率追踪系统。实验结果证明新型BoostZVT-PWM电路的主开关管和辅助开关管

2、均实现了软开关，提高了电路的传输效率并体现了其在光伏系统应用中的优势。关键词：变换器；软开关；传输效率中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000-100X（2010）04-0012-03ANewBoostZVT-PWMConverterandItsApplicationinPhotovoltaicSystemZHANGMao-dun，ZHANGMiao，SUNXing-zhong，LIYun-de（GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510090，China）Abstract：Themainswitchin

3、thetypicalBoostZVT-PWMcircuitachievessoftswitching，buttheauxil－iaryswitchisstillworkinginthehardturn-off.AnewBoostZVT-PWMcircuitisproposed，thebasicprinciplesofcircuitareanalyzed，anditstransmissionefficiencyunderdifferentdutycycle，switchingfrequencyandloadareresearched，alsothiscircuit

4、isapplyedtophotovoltaicMPPTsystemaccordingtothecharacteristicsofphotovoltaiccells.Theexperimentalresultsprovethatthemainswitchandauxil－iaryswitchinthenewcircuitachievethesoftswitching，anditcanimprovethetransmissioneffi-ciencyofthenewBoostZVT-PWMcircuitandshowitsapplicationadvantagesi

5、nphotovoltaicsystem.Keywords：converter；softswitching；transmissionefficiencyFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina（No.60534040）；GuangdongKeyLabo-ratoryofCleanEnergyTechnology（No.5106402）1引言零电压过渡（BoostZVT-PWM）软开关技术因其简单、高效而被广泛应用于开关电源拓扑。然而，在实验中发现，典型的BoostZVT

6、-PWM电路中，尽管[4]2.2电路工作原理主功率开关管工作在软开关状态，但辅助开关管仍新型BoostZVT-PWM电路工作波形如图2所工作在硬关断状态下。对此，国内外的很多文献对其示，其电路工作过程可分解为下面几个阶段。进行了大量研究[1]。这里介绍了一种新型BoostZVT-[2]的基础上加入了PWM电路，即在BoostZVT-PWM一个缓冲电容和一个续流二极管，从而实现了全软开关电路。将该电路运用于光伏发电的最大功率追踪系统，给出了系统的实验结果。2主电路拓扑及电路工作原理[3]2.1主电路拓扑结构图为改善BoostZVT-PWM电路辅助管的开关环境对原电

7、路的拓扑结构作了改进。在电感L和电容在初始时刻t0前，VT1与VT2均处于关断状态，LCo足够大的情况下，L可等效为恒流源IL，Co可等效通过VD1向负载端输送能量，谐振电感Lr中的iLr=0，为恒压源Uo。带缓冲电路的新型BoostZVT-PWM主谐振电容Cr上的电压为Uo，VD2和VD3，VD4都处于电路拓扑如图1所示。截止状态。（1）阶段1（t0～t1）由控制信号决定，首先开通基金项目：国家自然基金重点项目（60534040）；广东绿色能源重点实验室支持项目（5106402）VT2，因为有Lr与VT2串联，所以在VD1未关断前，Lr定稿日期：2009-10

8、-16两端电压恒为Uo，