一种正激式ZVT-PWM高频软开关充电机的研究.doc

《一种正激式ZVT-PWM高频软开关充电机的研究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、清华大学学报（自然科学版）JOURNALOFTSINGHUAUNIVERSITY(ScienceandTechnology)1999年第3期No.31999一种正激式ZVT-PWM高频软开关充电机的研究*瞿文龙,　李众庆,　刘士祥，李发海文　摘　高频软开关技术可有效地减小功率开关器件的开关损耗和应力。介绍了一种正激式ZVT-PWM(zerovoltagetransition-pulsewidthmodulation)高频软开关功率变换器的工作原理。利用辅助ZVT网络使得变换器的主开关和高频整流器件均工作于零电压软开关状态。分析了变换器的工作过程，

2、给出了一个开关周期中的等效电路和主要的开关波形。讨论了这种软开关变换器的不足，提出了减小辅助管电压、电流应力的折中考虑，对ZVT-PWM变换器进行改进。利用这种软开关技术研制了一台用于电动汽车的车载充电机，给出了充电机的控制系统框图，简单介绍了充电机的工作原理。最后给出了运行波形和试验结果。关键词　正激式;ZVT-PWM;变换器;充电机分类号　TN303ResearchofhighfrequencysoftswitchingchargerwithforwardZVT-PWMtechniqueQUWenlong,LIZhongqing,LIUShi

3、xiang,LIFahaiDepartmentofElectricalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,ChinaAbstract　Boththeswitchinglossandelectricstresscaneffectivelybereducedbyapplyinghighfrequencysoftswitchingtechniquetothepowersemiconductordevices.Aforwardzerovoltagetransition-pulsewidthmodula

4、tion(ZVT-PWM)converterisintroduced.ByusingauxiliaryZVTnetworkthemainswitchandhighfrequencyrectifierscanoperateinzerovoltagesoftswitchingstate.Theoperatingprocessofoneswitchingcycleisanalyzedindetails,theequivalentcircuitsinoneswitchingcycleandsomemainswitchingwaveformsaregive

5、n.Themaindisadvantageisdiscussed,acompromiseconsiderationforreducingthevoltageandcurrentstressesoftheauxiliaryswitchisproposedandsomeimprovingmeasurestotheconvertercircuitarepresented.Byuseofthissoftswitchingtechniqueaprototypeofon-boardchargerforelectricvehiclesisdeveloped,t

6、heblockdiagramofthechargercontrollerispresentedandtheprincipleofthechargerisdescribedbriefly.Finallytheoperatingwaveformsandsomeexperimentalresultsofthechargeraregiven.Keywords　forward；　zerovoltagetransition-pulsewidthmodulation(ZVT-PWM)；　converter;charger　　随着高频电力电子开关器件的不断发展和

7、推广使用，高频开关技术引人注目。提高功率变换器的开关频率，可提高其性能，同时可减小功率变换器中的变压器体积和重量，以及电感、电容等无源器件的容量，进而可减小它们的体积和重量。当开关频率高于18　　　　　　kHz时，可消除音频噪声对人耳的影响。所以高频功率变换器受到人们的青睐。　　但开关频率的提高也会带来不利的方面［1］，在通常PWM硬开关方式下，器件的开关损耗正比于开关频率。当开关频率提高时，开关损耗增加，导致散热器体积和重量增大，效率降低。尤其当功率开关器件在高电压、大电流场合下作高频运行时，开关损耗会变得相当严重。为了解决高频运行时严重的开关

8、损耗和二极管反向恢复电流产生的问题，各种谐振、多谐振零电压开关(ZVS)、零电流开关(ZCS)不断问世［2～4］。由于零电压、零电流的开