基于移相全桥ZVS及同步整流的低压大电流直流变换器研究.pdf

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1、《电气自动化)2016年第38卷第2期变流技术ConverterTechniques基于移相全桥ZVS及同步整流的低压大电流直流变换器研究韩一，聂子玲，朱俊杰(海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北武汉430033)摘要：解决开关电源的功率损耗问题是提高电源效率、性能、可靠性的关键。传统低压大电流直流变换器，使用二极管整流，难以实现在高电流输出情况下降低损耗。选择了综合全波整流和桥式整流两者优点的倍流整流器，并且使用MOSFET并联同步整流技术，结合了变压器原边移相全桥ZVS电路，实现了28．5V／400A的低压大电流输出。基于双环控制，搭建了

2、直流变换器模型与实验平台，通过仿真与实验验证，证明了电路拓扑以及控制策略的可行性。关键词：低压大电流；倍流整流；同步整流；MOSFET并联；系统移相全桥DoI：10．3969／j．issn．1000-3886．2016．02．003[中图分类号]TN624[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2016)02—0007—04AResearchontheLow-voltageHigh—currentDCConverterBasedonPhase．．shiftFull—-bridgeZVSandSynchronousRectificationHANYi．

3、NIEZi—ling．ZHUJun-jie(NationalDefenseKeyLaboratoryforIntegratedVesselPowerTechnology，NavalUniversityofEngineering，WuhanHubei430033，China)Abstract：Thesolutionofpowerlossofswitchingpowersupplyisthekeytotheimprovementofpowersupplyeficiency，performanceandreliability．Traditionallow—volt

4、agehigh—currentDCconverterusingdiodeforrectificationpurposecanhardlyreducelossunderhigh—currentoutputcircumstances．Inthispaper，acurrent—doublerrectifiercombiningadvantagesofbothfull—waverectificationandbridgerectificationischosen，andMOSFETparallelsynchronousrectificationtechnologyc

5、ombinedwithtransformeroriginal—sidephase—shiftedfull—bridgeZVScircuit，wecanachievelow—voltagehigh—currentoutputof28．5V／400A．Basedondual—loopcontrol，webuildupaDCconve~ermodelandexperimentalplatform，andmakesystemsimulationandexperimentalverification．Theresultsofsimulationandverificat

6、ionverifythefeasibilityofthecircuittopologyandcontrolstrategy．Keywords：low·voltageandhigh—curent；current—doublerrectification；synchronousrectification；parallelMOSFET；phase—shiftfull—bridgeO引言低压大电流输出时，本文采用同步整流技术，即用MOSFET代替普通二极管。由于电流很大时，损耗在二极管其上的功率相随着电源容量的增加，低压直流电源系统的重量也不断增当大，使用同步整流技

7、术可以较大的减少整流损耗J。目前国内大。传统的低压直流电源大多利用变压器降压，晶闸管整流，电大部分关于同步整流的研究应用，输出电流都在100A以下。文路体积大，笨重，可靠性低。采用软开关技术以及提高开关频率献[5]提出用有限双极性控制实现整流管的软开关，但是MOS．能够缩小开关电源的体积，提高功率密度，改善动态响应。FET在高压高功率场合的运用很受限制，如果输人电压较大，变低压大电流直流变换器以变压器为界，原边拓扑可从其所能压器原边全桥用MOSFET作为开关管显然是不合适的。由于本传送的功率以及拓扑结构的复杂程度等方面进行分析。全桥电文设计的直流变换器输出电

8、流大，单个MOSFET导通电流无法满路工作简单可靠，