軟開(kāi)關(guān)PWM Boost型全橋變換器的研究.pdf

1、根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，全橋變換器可分為Buck型和Boost型兩類(lèi)。在過(guò)去的幾十年中，Buck型全橋變換器的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)得到了系統(tǒng)而深入的研究，并得到了廣泛應(yīng)用。關(guān)于Boost型全橋變換器的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)研究相對(duì)較少。 Buck型全橋變換器在高輸出電壓應(yīng)用場(chǎng)合，其輸出濾波電感需要承受較高的電壓，使得制造工藝復(fù)雜；在多路輸出時(shí)，交錯(cuò)調(diào)節(jié)能力差。另外，其變壓器易出現(xiàn)磁不平衡現(xiàn)象，輸出整流二極管存在反向恢復(fù)等。Boost型全橋變換器克服了Buck型

2、全橋變換器的上述缺點(diǎn)，它可以作為大功率電源的單級(jí)PFC電路，多路輸出電路，電動(dòng)車(chē)的充電器及在分布式電源系統(tǒng)中作為前級(jí)變換器等。因此研究Boost型全橋變換器的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)具有重要的理論意義和重要的實(shí)用價(jià)值。 PWM與諧振技術(shù)結(jié)合起來(lái)，既可實(shí)現(xiàn)變換器的恒頻控制，又可實(shí)現(xiàn)變換器的軟開(kāi)關(guān)，從而可以大大提高變換器的效率，減小變換器的體積，實(shí)現(xiàn)變換器的高功率密度。本文從Boost型全橋變換器的基本電路結(jié)構(gòu)出發(fā)，提出了一族PWM控制策略。針對(duì)

3、這些控制策略，討論了它們實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管軟開(kāi)關(guān)的可能性。分析表明，要實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)，必須使全橋逆變橋中斜對(duì)角的兩只開(kāi)關(guān)管錯(cuò)開(kāi)開(kāi)通，先開(kāi)通的開(kāi)關(guān)管稱(chēng)為超前管，后開(kāi)通的開(kāi)關(guān)管稱(chēng)為滯后管。論文分別討論了超前管和滯后管的軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方式，指出超前管只能實(shí)現(xiàn)零電流開(kāi)關(guān)（Zero-Current-Switching, ZCS），滯后管既可實(shí)現(xiàn)ZCS，又可實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)（Zero-Voltage-Switching, ZVS）。從而將PWM Boost型

4、全橋變換器的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)歸納為ZCS和ZCZVS兩類(lèi)，并提出了一種新型ZCZVS PWM Boost型全橋變換器。 對(duì)偶原理是一種重要的電路分析方法，被證明是電力電子技術(shù)發(fā)展新的變換器的強(qiáng)大工具，可以幫助我們更好地理解各種變換器之間的關(guān)系。本文通過(guò)兩種常用的對(duì)偶方法——打點(diǎn)法和雙向變換法，對(duì)ZVS PWM Buck型全橋變換器、ZVZCS PWM Buck型全橋變換器和加鉗位二極管的ZVS PWM Buck型全橋變換器等三種Buc

5、k型全橋變換器進(jìn)行了對(duì)偶研究，從而分別得到了它們的對(duì)偶電路，即ZCS PWM Boost型全橋變換器、ZCZVS PWM Boost型全橋變換器和副邊加鉗位開(kāi)關(guān)管的ZCS PWM Boost型全橋變換器，并對(duì)各對(duì)偶電路作了詳細(xì)的比較和分析，其中ZCZVS PWM Boost型全橋變換器與前面提出的變換器完全一致。 本文詳細(xì)分析了ZCZVS PWM Boost型全橋變換器和副邊加鉗位開(kāi)關(guān)管的ZCS PWM Boost型全橋變換器的