无源无损软开关变换器对比分析

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1、86传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第12期无源无损软开关变换器对比分析孟繁荣，王秋瑶，姚绪梁(哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：高频化是电力电子装置提高功率密度的有效手段，高频化引起电力电子开关器件的开关损耗增加，无源无损软开关电路可有效降低电力电子开关器件的开关损耗。以最小电压应力(MVS)无源无损软开关电路、非最小电压应力(NMVS)无源无损软开关电路及最小电压电流应力(MVCS)无源无损软开关电路等3

2、种主流的无源无损软开关Buck变换器为对象进行研究，从拓扑结构、占空比、电压电流应力、开关损耗及转换效率等几个方面进行比较研究。搭建了硬件实验环境，经理论分析和实验验证得出MVCS软开关电路具有更加良好的性能，为无源无损软开关电路的应用提供设计依据。关键词：无源无损；软开关；变换器；开关损耗；效率中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)12-0086-04omoarat-i●veanal■VSl●S0InDassl●Vel-ossl’esssoft—switchingcon

3、verterMENGFan—rong，WANGQiu—yao，YAOXu—liang(CollegeofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Highfrequencyisaneffectivemeanstoimprovepowerdensityofpowerelectronicdevices，butitwillincreaseswitchinglossesofpowerelectronicdevices．Pas

4、sivelosslesssoft-switchingcaneffectivelyreduceswitchlossofpowerelectronicswitchdevice．Threekindsofmainstreampassivelosslesssoft—switchingBuckconverters，includingminimumvoltagestress(MVS)losslesspassivesoft—switchingcircuit，thenon—minimumvoltagestress(NMVS)

5、passivelosslesssoft—switchingcircuitandminimumvoyageandcurrentstress(MVCS)passivelosslesssoft—switchingcircuitarestudied：Thecomparativestudyiscarriedoutfromaspectsoftopologystructure，dutycycle，voltageandcurrentstress，switchinglossesandefficiencyofconversio

6、n．Ahardwareexperimentalenvironmentisbuilt，through，theoreticalanalysisandexperimentalverificationshowthattheMVCSsoft—switchingcircuithasbetterperformance，whichprovidesdesignbasisforapplicationofpassivelosslesssoft—switchingcircuit．Keywords：passivelossless；s

7、oft—switching；conve~er；switchingloss；eficiency0引言的拓扑电路NMVS较好地克服了这一问题，但存在开关管随着电力电子器件的发展，开关电源朝着小型化、轻量承受的电压应力过大的问题；带有第三类软开关单元的拓化和高效率方向发展。由于开关频率的提高，开关损耗成扑电路MVCS是对第二类拓扑电路进一步完善，在限制了为电路中的主要损耗方式，因而近年来得到了广泛的关注开关管电压应力的同时，未增加额外的电流应力。本文以和研究j。解决开关损耗的有效途径是采用软开关技带有以上三类无源

8、无损软开关单元的Buck电路为例，分别术。其中，无源无损软开关电路结构简单、易于控制，近几从拓扑结构、占空比、电压电流应力、开关损耗及转换效率年提出的新型无源无损软开关单元大致可分为三类：1)最几方面分析比较各单元的特点。小电压应力(MVS)无源无损软开关单元；2)非最小电压应1对比分析力(NMVS)无源无损软开关单元；3)最小电压电流应力1．1拓扑结构(MVCS)无源无损软开关单元。带有第一类软开关单三类无源无