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时间:2020-03-28
《能馈式电子负载中高压输出直流模块的研究.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、第47卷第2期电力电子技术Vo1.47,No.22013年2月PowerElectronicsFebruary2013能馈式电子负载中高压输出直流模块的研究李敬.马皓(浙江大学,电气工程学院,浙江杭州310027)摘要:为缓解高增益、高压输出直流变换器中输出整流二极管的反向恢复问题,以三相能馈式电子负载为应用背景,分别从变换器增益、变压器设计、整流二极管选择等方面,比较分析了两种具有不同输出整流结构的隔离型高增益直流升压(IZBC)一输入侧交错并联输出侧并联(IPOP)、输入侧交错并联输出侧串联(IPOS)拓扑的优缺点,结果表明IZBC.IPOS拓
2、扑中包含两个倍压环节,升压能力强,变压器变比小,所需整流二极管的容量小、数量少,而小容量二极管反向恢复损耗小,更容易实现高效率和高可靠性。最后给出两台实验样机的实验结果.验证了设计的合理性。关键词:变换器;高压输出;整流结构;二极管反向恢复’中图分类号:TM46文献标识码:A文章编号:1000—100X(2013)02—0015—03StudyofDC/DCConverterWithHighOutputVoltageUsedinEnergyFeedbackElectronicLoadUJing.MAHao(ZhejiangUniversity,Ha
3、ngzhou310027,China)Abstract:Inordertorelievetherectifierdiodereverse-recoveryprobleminDC/DCconverterwithhighstep—upandhishoutput,twoisolatedZVTBoostconverterwithcoupledinductors(IZBC)topologieswi山diferentoutputrectifierstructuresareanalyzedcomparatively.Theanalysisisgivenconsi
4、deringconvertergain,~ansformerdesign,diodeselectionandSOon.TheresultsshowthatIZBC—inputparalleloutputseries(IPOS)topologycontainingtwovoltagedou-biershasstrongerboostabilitythanIZBC—inputparalleloutputparalel(IPOP),boththetransformerratioandthediodecapacityaresmaller.Smallerca
5、pacitydiodeismoreconductivetoreducingdiodereverse-recoveryproblem.Finally,twoprototypeswith100kHzswitching~equencyarebuilttodemonstratethedesign.Keywords:conve~er;highvoltageoutput;rectifierstructure;diodereverse—recovery引言此处研究设计的直流变换器应用在三相能馈式电子负载系统中,额定输入电压48V,输出电压750V,额定输入功率3
6、kW,输入电流纹波小于3%,且具有隔离性。而Boost电路、反激电路、『·’月2b●斗J电流型全桥电路等,都不能同时满足中功率、低电流纹波、高增益、隔离型、宽调压范围等要求[1_。图1IZBC拓扑等效电路原理图文献[3]提出了一种基于耦合电感及倍压电容Fig.1EquivalentcircuitofIZBCtopology单元的IZBC拓扑。但一组IZBC拓扑并不能满足图中。,抽为两组变压器初级励磁电感;。,3kW的功率要求.且在高压输出应用场合。输出驮为两组变压器的初级漏感;V。,V:为一对主开关整流二极管存在严重反向恢复问题。在此针对上管,驱动
7、时序相差180。;VV以为一对辅助开关述问题,分析、研制了基于IZBC拓扑的两种拓扑管,驱动时序和对应的主开关管时序互补;Gv,Cv2结构:IZBC—IPOP和IZBC.IPOS。为主开关管漏源极两端的并联电容,包括开关管2IZBC拓扑工作原理的寄生电容和外接电容;cc,为两个谐振电容;图1为IZBC拓扑等效电路原理图。为位于输出侧的倍压电容;VD,VD。为一组输出整流二极管。IZBC拓扑工作波形示意图见图2。定稿日期:2012—07—06IZBC拓扑增益比为:作者简介:李敬(t987一),男,河北石家庄人,硕士研究=Uo/Um=2N/(1一D)(
8、1)生.研究方向为中功率、高压输出、高增益直流变换器。式中:Ⅳ为变压器变比;D为占空比。15第47卷第2期电力电子技术Vo
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