移相全桥变换器占空比丢失问题的研究.pdf

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1、第46卷第4期电力电子技术Vo1．46，No．42012年4月PowerElectronicsApril2012移相全桥变换器占空比丢失问题的研究段宣祥，贺明智，张立伟(北京交通大学，北京100044)摘要：在简单分析移相全桥PWM(Ps．FB．PWM)变换器工作过程的基础上，详细叙述了通过合理配置隔直电容和变压器漏感来补偿占空比丢失的原理与方法，并通过PSIM软件搭建仿真模型，验证了该方法的正确性。最后根据理论分析结果，设计并制作了一台60V／625A的实验样机。实验结果表明，该方法可有效减小甚至消除占空比丢失的现象．从而验证了该方法的可行性。

2、关键词：变换器；移相全桥；占空比丢失：隔直电容中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)04-0026-03ResearchontheLossofDutyCycleinPhase—shiftedFllll—bridgeConverterDUANXuan—xiang，HEMing—zhi，ZHANGLi—wei(BeijingJiaotongUnivers，Belling100044，China)Abstract：Thephase—shiftedfull-bridgePWM(Ps-FB—PWM)convenerisw

3、idelyusedinthelow—voltageandhigh-cur·rentsituation．Thetopologyachievessoftswitchingtoreduceswitchinglossandstressbyusingleakageinductanceandjunctioncapacitance．Howeverthetransformerleakageinductancedecreasestherateoftheprimarycurrentchangeandcausesthelossofdutycycleinthesecon

4、daryvoltage．BasedonthesimpleanalysisofthePS—FB—PWMconve~一er’sworkingprocess，theprincipleandmethodarepresentedtocompensatethelossthroughthereasonableblockingcapacitorandleakageinductance，andthesimulationmodelisbuiltbyPSIMtotestifytheeficiencyofthemethod．Finallyanexperimental60

5、V／625Aprototypeisdesignedaccordingtothetheoreticalconclusion．Theexperimentalre—sultvel~esthemeanscancompensateoreveneliminatethelossofdutycycleandthestrategyisfeasible．Keywords：converter；phase-shiftedfull—bridge；thelossofdutycycle；blockingcapacitor1引言2PS-FB-PWM变换器的原理分析在DC／DC变

6、换器中．Ps—FB—PWM变换器广泛图1示出软开关PS．FB—PWM变换器的拓扑。用于低压大电流场合。在采用软开关技术的基础假设隔直电容cb足够大，电路主要波形见图2t1。上。提高系统开关频率可有效减小设备体积、提高在t2~t时间段内，由于变压器漏感的存在，使磁芯利用率和功率密度。但pS．FB—PWM变换器有初级电流ip以的斜率上升，导致次级占空明显的不足：①由于变压器初级漏感的存在，在次比D小于初级占空比D，出现占空比丢失现象。级整流二极管换流过程中造成变压器次级短路。lVD1lVD2厂出现占空比丢失现象；②滞后臂依靠变压器初级u漏感的储能来实

7、现ZVS开通，因此要增大滞后臂unQ毽尝砷；L～V“Ds62co+I州的ZVS范围，必须串联饱和电感，但另一方面，变lVDc，lVDTVD72VD82压器初级串联电感的增加会导致占空比丢失严图l零电压零电流开关PS．FB．PWM变换器拓扑结构重：③在换流期间。变压器初级存在环流损耗【l1。Fig．1ZVZCSPS—FB—PWMconvertertopologystructure鉴于传统移相全桥电路的上述缺点。这里在详细分析PS—FB—PWM变换器工作原理的基础上，通过合理配置隔直电容和变压器漏感来减小甚至消除占空比丢失现象。定稿日期：2011—0

8、9—15～～鬻4CbIs=—；———======———‘作者简介：段宣祥(1988一)，男，山西晋中人，硕士，研究方图2零电压零电流开关