全桥倍流同步整流软开关变换器研究

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1、第44卷第2期电力电子技术Vo1．44．No．22010年2月PowerElectronicsFebruary，2010全桥倍流同步整流软开关变换器的研究张继红，孙维，孙绍华(哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001)摘要：目前，对全桥变换器的研究大多集中在移相控制领域，而移相控制不能解决输出侧同步整流管的软开关问题。为此采用了～种新的控制方法．基于有限双极性控制技术，通过调节PWM驱动和同步整流管驱动的延时，让主开关管ZVS软开关的同时。又可实现同步整流管的ZVS软开关。该方法在大电流输出场合极大地减小了同步整流管的开关损耗，进一步提高了变换器的效率。实验结果验证了该控制方法的优

2、越性。关键词：变换器；同步整流；移相控制；软开关中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)02—0020—03ResearchonZVSFullBridgeConverterwithCurrentDoublerandSynchronousRec倘erZHANGJi．hong．SUNWei。SUNShao—hua(Harbin，哦eofTechnologyUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Atpresent，thephase—shiftedcontrolstrategyismostlyadoptedinful

3、lbridgeconverterwithcurrentdoublerandsynchronousrectifier．ItcannotrealizethesynchronousrectificationMOSFETzerovoltageswitching．Anewcontrolstrategy，basedonlimiteddoublecontrolmethod，isusedtocontrolthefullbridgewithcurentdoublerandsynchronousrectifier，whichcanrealizethesynchronousrectificationMO

4、SFETZVSwithreasonabletimedelaybetweenthePWMwaveandthesynehr0nousrectificationMOSFETdrivingwave．Theswitchinglossoftherectifierisreducedlargelyandtheeficiencyisincreased．Theexperimentalresultsverifythevalidityofthiscontrolstrategy．Keywords：converter；synchronousrectification；phase—shiftedcontrol；

5、soft—switching1引言谐振，实现VQ。~VQ的ZVS软开关；在相位延时的全桥变换器的优点是单体容量大．开关器件电时间内．通过输出滤波电感和同步整流管寄生电容压、电流应力小且容易实现软开关。在低电压输出场的串联谐振来实现VS，VS的ZVS软开关。合。同步整流技术的应用极大地减小了整流电路的损耗：在大电流输出场合，倍流整流电路可明显减小输出电流纹波，改善系统闭环的动态响应。因此在低电压、大电流输出场合，全桥倍流同步整流变换器优点突出。因而备受关注【”。VQ一~VQ为全桥开关管，VS5，VS为I司步整流管；n为变压器变比现今全桥拓扑的软开关技术已经非常成熟，通为变压器漏感；，

6、￡为倍流电感；为输出滤波电容过移相控制可以轻松实现全桥开关管的ZVS软开图1变换器原理图关．但还不能实现同步整流管的ZVS软开关。为了为便于分析，将电路中的元器件视为理想器件，解决该问题，文中在有限双极性控制技术的基础上对各个模态和PWM工作方式进行分析。变换器一加以改进，将两路PWM信号取反后适当延时来作个周期可分为10个时间段描述。对应10个工作模为两个同步整流管的驱动信号，顺利地实现了主开态．其半个周期的工作模式所对应的控制信号时序关管和同步整流管的ZVS软开关．极大地降低了如图2所示。VQ，VQ的驱动信号为占空比固定为开关损耗。50％的互补方波；VQ，，VQ的驱动信号为占空

7、比可调的PWM波：将VQ，，VQ的PWM驱动信号取反2变换器运行机理及工作模态分析并延时后作为VS，VS驱动的信号。图1示出采用电压型全桥倍流整流拓扑的变换器原理图。变换器采用有限双极性控制，当H桥对角导通时，能量由变压器初级传递到次级。在谐振延时的时间内，通过和初级开关管寄生电容的串联图2变换器控制信号时序图定稿日期：2o09—06—26作者简介：张继红(1965一)，女，博士后，硕士生导师，研究方向(1)模态1。一。]to时刻前，VQ。，VQ，VS和VS6为电力电