新型高频隔离双向DCDC变换器的特性分析.pdf

《新型高频隔离双向DCDC变换器的特性分析.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、第48卷第12期电力电子技术Vo1．48，No．122014年12月PowerElectronicsDecen~er2014新型高频隔离双向DC／DC变换器的特性分析荆鹏辉，郑征，赵锋(1．河南理工大学，电气工程与自动化学院，河南焦作4540002．中国矿业大学(北京)，机电与信息工程学院，北京100083)摘要：随着高科技开关装置的发展，母线电压会越来越高，传统的高频隔离双向DC／DC变换器的拓扑结构将不能满足高压大功率场合的应用。为此，提出了一种基于半桥三电平结构的高频隔离双向DC／DC变换器拓扑，该拓扑不仅具有功率双向流动、易于实现软开关

2、、电气隔离和高可靠性等优点，还使开关管上的电压应力仅为输入，输出电压的1／2。通过对新型变换器的拓扑结构进行分析，给出了变换器在移相调制策略下的基本工作特性．研究了变换器的功率流特性和软开关特性。最后，通过实验验证了理论分析的正确性。关键词：变换器；半桥三电平；移相；软开关中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)12—0086—04PerformanceAnalysisofNewHighFrequencyIsolatedBi．directionalDC／DCConverterJINGPeng—hui，ZHENG

3、Zheng，ZHAOFen(1．HenanPolytechnicUnivers，Ymozuo454000，China)Abstract：Thevoltagetendstobehighalongwithdevelopmentofhigh—techswitchingdevices，whileinpracticalterms，thetraditionaltopologyofhigh-frequencyisolatedbi—directionalDC／DCconvertercannotmeetthehighvoltagerequirements．The

4、refore，anoveltopologyofhigh—frequencyisolatedbi—directionalDC／DCconverterbasedonthehalf-bridgethroe—levelstructuroisintroduced．Thenovelconverterhastheadvantages，suchasenablingbi-directionalpow-erflow，easeofrealizingsoft-switchingcontrol，galvanicisolationandhighreliabilityand

5、SOon，andtheswitchesarewithstandhalfoftheinputoroutputvoltage．TheworkingprincipleoftheproposedDC／DCconverterisdiscussedun—derthephase．shifting，andthecharacteristicsofpowerflowaswellasthesoft—switchingoftheconverterarere—searched．Intheend，theexperimentalresultsarepresentedtova

6、lidatethetheoreticalanalysis．Keywords：converter；half-bridgethroe—level；phase-shift；soft—switchingFoundationProject：SuppoaedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51077125，61340015)1引言桥和全桥结构的双向隔离式DC／DC变换器。此类变换器具有结构简单、可靠性强的特点，但每个开随着分布式发电系统和智能电网的发展．传关管承受的电压应力较高。鉴于当前的开关管电统

7、能源发电和新能源发电共存成为一种趋势，为压水平，这种结构很难实现高电压下的应用。为解此，需要提出一种新的电力电子变换器。目前，新决以上问题．在此给出一种新型的隔离式三电平型的电力电子变换器装置分为三级结构：整流级、半桥双向DC／DC变换器．它是在通用多电平变换高频隔离双向DC／DC变换级和逆变级【卜。其中，器拓扑的基础上发展起来的。这种新型的隔离式高频隔离双向DC／DC变换级作为其核心电路。是三电平半桥双向DC／DC变换器的每个开关管承其能否在高压大功率场合应用的关键环节。此外，受的电压应力均为输入或输出电压的一半。因此，双向DC／DC变换器还

8、在混合电动汽车、能量储存它能将低耐压开关管应用在高压场合．扩大了变系统和太阳能发电等场合被广泛应用[6]。换器的应用场合。，目前，双向DC／DC变换器