基于双管反激DCDC变换器的双向电流源逆变器的研究

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1、开关电浪DC/DC变换基于双管反激DC/DC变换器的双向电流源逆变器研究成本茂解永辉海军航空技术学院(育岛266041)摘要:基于FlybackDC/DC功率变换器的电流源逆变技术存在着双向功率传摘和开关应力等问题。本文提出一种基于双管反激变换器的双向电流源高频环节逆变器拓扑结构，并对其工作原理进行了分析和仿真，结果表明这是一种高效、可靠的实用逆变电路。叙词:双向功率传翰反激变换器高颇环节StudyofCurrentModeBi一directionedInverterBasedontheFlybackDC

2、一DCConverterChengbenmaoMeyonghniNavyAviationTechnologyAcademy(266041)Absbatt;'lhecurrentmodeinverterbasedontheflybackDC/DCconverterhavetheproblemssuchasthebi一direc-tionpowertnmsmissionandswitchlossesetc.Thispapersuggestsacircuitwhichisacurentmodebi一direct

3、ionedinverterwithhighfrequencylink,based二theflybackDC/DCconverter.Theanalysisandtheresultofcomputersimulationispresented.Itshowsthatthecircuitiseficiency,reliableandpratical.Keywa油:Bi一directionpowertransmissionFlybackDC/DCconverterhighfrequencylink抓若要减小体积

4、、降低侧造成本，减小音频噪声，就必须引人1引言高频变换环节，替代工频变压器。高奴环节变换方式目前的几传统逆变器的典型结构框图如图I所示。可以看出，它包种典型结构如图2所示。图中，HF(IE沙Frequency)为高频,pWM含了如下几个环节:整流/充电、低频逆变、工频变压、健波。这为脉宽调制，REC(Recgfier)为整流器，INV(肠，.内改)为逆变器，一传统结构具有如下不足:Cyc(Cycbcmvena)为周波变换器，LCINV(I1neCo.ustedImmt-(1)工频变压器体积大、笨重;的为电

5、颐换流器,RINY(ReanantInverter)为谐波逆变器,PCCYC(2)泌除翰出电压高次谐波的翰出诊波器休积大、笨重;(PhaseCaonoledCycloconveter)为相控周波变换器，由于采用高(3)装里产生音频嗓声;频环节进行逆变和升压。因而无须采用工频变压器，使体积大大(4)信号经AC-DC-AC,两次变换，损失能量，使效率降减小。其中，(a)和(b)方式中间都有直流环节，能f由DC-DC低。-AC,经过两级变换，因而效率低。(c)一(f)是中间无直流环节的电路方式，都是用周波变换器

6、把由逆变器产生的高频交流直交沈翰人雌波器特出毖波器接变换为工撅交流。因此，具有功率变换级数少，变换效率高的特点。如采用(e)方式的一个实际电路如图3151，Kr一凡构成高整流器逆变器频PWM逆变器,T是一个高狈变压器，体积可大大减小，VF=饥构成周波交换器，其开关频率为工频，从而将T抽出的高颇图1文流信号直接变换为工频信号。输出电压的毯定，通过润整x,146绝十三居全国电洲技术年会论文扭1万矛.月了开关电滚DC/DC变换一凡的占空比来实现。但是这种结构，多是基于&犯‘或Fm翩记DC/DC功率变换器，即采用

7、所谓“电压源逆变技术，，由于控制艳出电压的周波变换器采用了传统的PWM技术，器件的换流会打断高频变压器中连续的励进电流，于是高预变压器肠感中存储的能t会导致高频变压器和周波变换器之间的电压过冲，所以还播另外采用一些级冲电路或有琢电压籍位电路来吸收存储在汤感中的励磁能量，从而使得电路既复杂，效率也相对较低。图43双管反激双向电流源高频环节逆变器3.1拓扑结构为了解决双向功率传艳和开关应力的间题，规提出一种基于双管反激变换器的双向电流旅高预环节逆变器，其拓扑结构如图s所示。图2凡趁恋然图3早在1981〕年，就

8、有人提出羞于.wk一Boost和Flybeck〕}图5oc功率变换器的所谓电流派逆变技术，由于未解决双向功率传图中Yin为艳人直沌电琢.电感Li,4和L3为同一徽芯的抽和开关应力的问题，因而未得到重视。绕组，L2与L3的电感f相等.S=S2为主开关器件，S3一S6构成一个周波变换器.C。为输出逮波电容，皿为负级阻抗。Z双管双向反激变换电路3.2工作原理图4是基于”ybeck拓扑结构的双向DC/DC变换电路。当此电路.可以看成是