改进型ZCT Boost PWM变换器装置的分析与研究.pdf

《改进型ZCT Boost PWM变换器装置的分析与研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、研究与开发改进型ZCTBoostPWM变换器装置的分析与研究刘小虎吕照瑞(海军工程大学电气工程学院，武汉430033)摘要针对直流变换器的小型化课题，采用了一种改进型ZCTBoostPWM变换器电路，通过增加一个辅助开关管，使得主开关管实现零电压开通和关断。介绍了软开关的谐振过程和参数设计问题，对实际装置设计过程中出现的问题进行分析，通过仿真研究和实验装置，对软开关的实现和参数设计进行验证，仿真和实验的对比验证了所提方案的有效性。关键词：Boost变换器；软开关；谐振AnalysisandResearchonImprovedZCTBoo

2、stPWMConvertersLiuXiaohu三vZaorui(NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033)AbstractAccordingtominiaturizationofdcconverter，animprovedZCTBoostPWMconverterisproposed．ZCTonmainswitchcanachievedwithaddingoneauxiliaryswitch．Theresonanceprocessandparameterdesignofsoftswitchinga

3、reintroduced，Problemsariseonrealdeviceareanalyzed．theparameterdesigntoachievingsoftswitchingisverifiedbasedonsimulationandexperiment．thecontrastofsimulationwithexperimentverifiedthevalidityofthescheme．Keywords：boostconvener；softswitching；resonance电气设备的小型化未来的一个发展方向，而要足够大，

4、在一个开关周期其电流保持不变为厶，输减小电力电子设备的重量和体积，就必须增加开关出电容足够大，输出电压在一个开关周期基本不频率，开关频率的提高将必然导致开关损耗的增加，变，为。图2是变换器的主要波形图，辅助开关从而降低整个系统效率。软开关技术可以有效的减管Q在主管Q1开通和关断时刻之前都要触发一次小开关损耗，实现开关的高频工作，并有效提高变以保证主管的零电流开通和零电流关断，并且适当换器的功率密度，因此软开关技术一直以来是电力控制辅管的触发宽度也能实现辅管本身的软开关。电子领域的研究热点[1_3】。在一个开关周期，变换器有不同的开关模态

5、，文献本文在Boost变换器工作原理的基础上，介绍[4]有详细描述，在此不再累述。了一种适合大功率场合的ZCTBoost拓扑结构，重点对其谐振过程和开关信号触发时序进行分析，并介绍在实际系统中会出现的问题，对系统进行了仿真研究，并通过实验进行验证。1改进型ZCTBoost变换器如图1为改进型ZCTBoost变换器的电路图，图中虚线区域谐振电感、谐振电容Ca、辅助开关管Q以及二极管D共同组成变换器的谐振电路，其余的部分为一个典型的Boost电路，输入电感三图1改进型ZCTBoost变换器海军工程大学自然科学基金(HGDQNJJ3028)2

6、014~r12=ll=ltltlltl5研究与开发Ili广1i—rDQ：’D1导通(2)Q导．通。D1导通}：厂、；_1⋯‘i：j．=屯，D1截止，此时厶通过负载迅速放电。赡一鼍n●在这个谐振过程中，谐振电容电压和谐振电感UU’●一U的电流表达式分别为．：。l厂、[一‘{．一一{一3～lt'l1k，l●，t

7、I图2改进型ZCTBoost主要波形由式(3)可以看出，在这个谐振过程中iL。最大值就是五，而主开关管的零电流的实现本身就依2主要谐振过程及参数设计赖于，上≥五这个条件，当在谐振过程中有一定的2．1谐振过程分析损耗时就会有厶amax

8、<，从而不能保证主开关管的为了实现主开关管的零电流开通和零电流关零电流开通。并且，在装置功率较大时，谐振电流断，辅助开关管在每个周期，有两次开关过程，分最大值厶比输入电流小得多，这样主管的开通别出现在主管开通和关断之前的时刻，主管开通前干扰就很明显，严重时它甚至会导致辅管的误导通，的谐振回路和关断前的谐振回路不同，因此体现出如图5标记的区域所示，就是实际装置中抓到的辅来的特性也不相同。图3为主管关断前的谐振回路，管误导通的图形。其上半部分是辅管的触发信号，根据屯，●●●●的‘●●不L同电流流通的回路也不相同，如式(1)下半部分是其电压信

9、号，而标记的区域内是由于主．b所示。a开关管的影响辅管误导通。厶，DQ1导通，DQa导通>恸∽OO{0