小电流纹波的ZVZCS全桥PWM变换器研究.pdf

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1、第46巷第1期电力电于技木VO1．斗o．O．12012年1月PowerElectronicsJanuary2012小电流纹波的ZVZCS全桥PWM变换器研究徐建军，王建任，马文龙，韩晓菲(1．东北石油大学，电气信息工程学院，黑龙江大庆163318；2．大庆油田有限责任公司第七采油厂，黑龙江大庆163517)摘要：为了减小输出电流的纹波，在传统的全桥移相零电压零电流(ZVZCS)．PWM变换器的基础上设计了一种优化的变换器。通过在次级引入一个辅助电路，既能使超前臂实现ZVS，滞后臂实现ZCS，又能减小输出电流纹波。辅助电路中无损耗元件和有源开关，能

2、克服传统变换器的缺点。该电路具有高效率．低损耗．小电流纹波和能带大功率负载的优点。根据电路特征和设计要求，选择采用2．5kW，100kHz的IGBT作为基本元件研制了一台实验样机，并验证了该理论的正确性。关键词：变换器；零电压零电流开关；电流纹波：移相全桥中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)01—0024—02ResearchonZero-voltageandZero-current-switchingFllll·bridgePWMConverterwitllLowOutputCurrentRippleXUJ

3、ian-jun，WANGJian—ren，MAWen．1ong2，HANXiao-fei(1．NortheastPetroleumUniversity，Daqing163318，China)Abstract：Inordertoreduceoutputcurrentripple，anovelzerovoltageandzerocurrentswitching(ZVZCS)full·bridgePWMconverterispresentedbasedonthetraditionalconverter．Anauxiliarycircuitisadded

4、inthesecondaryside，whichcanmakeleading-legswitchesrealizeZVS，ZCSforlagging-legswitchesandreduceoutputcurentripple．Theauxiliarycircuitincludesneitherlossycomponentsnoradditionalactiveswitcheswhicharedemeritsofthepreviouslypresentedconverters．Manyadvantagesincludingsimplecircui

5、t，higheficiency，lowcost，lowcurentrippleandtakinghighpowerload．Accordingtothecharacteristicsanddesignrequirements，aexperimentalmachinebasedona2．5kW，100kHzIGBTisprepared，andthecor6：ctnessofthetheoryisverified．Keywords：converter；zerovoltageandzerocurrentswitching；curentripple；ph

6、ase-shiftedfull—bridgeFoundationProject：SupportedbyChinaPostdoctoralScienceFoundation(No．20090450940)1引言换器的基础上加了一个辅助电路并在滞后臂串联二极管来实现其功能。假设除特别指定元件。所有为了在高频电路中使用IGBT，提出了ZVZCS电阻、电感、电容和变压器均为理想元件川。全桥PWM变换器。ZVZCS由超前臂和滞后臂构成，超前臂实现了ZVS，滞后臂实现了ZCS。针对电流纹波会带来很多弊端的问题，通过在变压器次级引入一个辅助电路。不但满足了ZV

7、ZCS的初始条件，还减小了电流纹波。为了能更好地实现ZCS，采用在滞后臂串联二极管的方法。优化电路的优点是没有有损元件和外部电源。可减小能量的消耗并保证系统总的工作效率。此外，没有大的图1优化的全桥ZVZCS电路拓扑能量流通且无二次寄生响应生成。该电路在半个周期内共有8个工作状态，其2工作原理与设计工作原理简述如下：图l示出优化电路的拓扑。该拓扑在传统变[to~t1]阶段t0之前，VS2零电流开通。to时刻，VS。和VS导通，箝位电容Cc上的电压＆由于漏基金项目：中国博士后科学基金(20090450940)感的谐振从零开始增大。由耦合电感、和二极

8、管定稿日期：2011—06一Ol作者简介：徐建军(1971一)，男，江苏如皋人，博士后，副教VD组成的回路可保持对C持续充电，所以使得授