零電流轉換移相全橋直流變換器研究.pdf

1、隨著科技的進步和電力行業(yè)的發(fā)展，開關電源已廣泛用于電力、航天、通信、等，成為十分活躍的熱門領域。高性能、高效率成為開關電源追求的目標。但常規(guī)變換器的功率開關管工作在硬開關方式，開關頻率不高，開關電源的效率較低。這嚴重地制約了開關電源向著小型化、模塊化的方向發(fā)展。而PWM軟開關技術的提出使變換器高頻高效率地運行成為了可能。特別是近年來提出的移相全橋脈寬調制軟開關變換器受到廣泛的關注。
　　本文簡要介紹了開關電源軟開關技術的發(fā)展歷程，

2、并分析傳統(tǒng)軟開關PWM全橋變換器的工作過程和它們存在的一些缺點，如軟開關范圍窄、副邊占空比丟失嚴重、副邊整流二極管的電壓應力過高、轉換效率較低等。對采用IGBT作為開關器件的全橋PWM變換器而言，實現零電流開關（ZCS）技術比零電壓開關（ZVS）技術更有效。對此本文提出一種改進型零電流轉換（ZCT）移相全橋DC/DC變換器拓撲。該變換器通過在原邊增加一個由電容和電感構成的有源輔助電路，在開關管狀態(tài)發(fā)生變化時，控制輔助電路的諧振電流，可實

3、現主功率開關管和輔助開關管的零電流開通和關斷，消除IGBT拖尾電流引起的開關損耗，同時減小二極管的反向恢復損耗。輔助電路結構不會增加開關管的導通損耗，還能一定程度上克服傳統(tǒng)零電壓全橋變換器原邊環(huán)流損耗大和占空比丟失嚴重的缺點。
　　詳細分析該改進型全橋變換器的工作原理以及實現零電流開關的條件，給出了主電路拓撲結構及相關參數選取。然后，應用狀態(tài)空間平均法，結合移相控制技術和軟開關諧振電路的工作特點，建立全橋ZCT PWM DC/DC

4、變換器的小信號模型，并在此基礎上對變換器的穩(wěn)定性和動態(tài)性進行分析。
　　在理論分析基礎上，本文對變換器進行仿真研究，設計該變換器的主電路、驅動電路，特別針對主電路中的磁性元件、濾波環(huán)節(jié)等進行詳細設計。基于TMS320LF2407 DSP的控制平臺，本文進行軟件部分設計，實現了變換器的移相PWM控制信號，以及變換器的部分保護功能。同時結合IR公司推出的集成驅動芯片IR2113，通過對驅動電路增加兩個無源元件，改進設計帶有負電壓關斷的