新型軟開關(guān)脈寬調(diào)制降壓變換器的研究.pdf

1、軟開關(guān)技術(shù)是近年來電力電子學(xué)領(lǐng)域中的一個研究熱點。采用軟開關(guān)技術(shù)可以降低開關(guān)損耗，抑制開關(guān)產(chǎn)生的電磁干擾，因而有助于進一步提高開關(guān)頻率，使得電源向體積小、重量輕、效率高、功率密度大的方向發(fā)展。本文回顧了軟開關(guān)技術(shù)的發(fā)展過程，分析了幾種具有代表性的軟開關(guān)電路的性能特點。在分析基本的Buck變換器的基礎(chǔ)上，對典型的ZCS PWM Buck變換器和新型ZCS PWM Buck變換器的工作原理和性能特點進行了理論分析和仿真研究。針對它們存在的問

2、題，提出了一種改進型ZCS PWM Buck電路。在以上分析的基礎(chǔ)上，進而提出了一種新型ZCZVS PWM Buck電路。
　　新型ZCS PWM Buck電路克服了典型ZCS PWM Buck電路的一些缺點，但自身也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輔助開關(guān)電流應(yīng)力大的缺點。因此，改進型ZCS PWM Buck電路通過減少一個諧振電感和增加一個鉗位二極管，來克服這一缺點。文中對改進型ZCS PWM Buck拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理和電路特性等作了較深入

3、的闡述。給出了諧振參數(shù)選擇方法和控制驅(qū)動方案，分析了負載變化對軟開關(guān)條件的影響，通過仿真證實改進電路是可行和有效的，可提高原電路的性能。
　　改進型ZCS PWM Buck電路結(jié)構(gòu)簡單，控制容易實現(xiàn)，適合于采用少子載流半導(dǎo)體器件(如IGBT，MCT等)作為開關(guān)管。
　　針對諧振單元與主開關(guān)串聯(lián)時存在的主開關(guān)或輔助開關(guān)的電流或電壓應(yīng)力過大的缺點，提出了一種新型ZCZVS PWM Buck電路。該電路中主開關(guān)工作在ZCS模式，輔

4、助開關(guān)工作在 ZCZVS模式。其輔助諧振單元為主開關(guān)創(chuàng)造零電流開關(guān)條件的同時不增加主開關(guān)電流應(yīng)力和導(dǎo)通損耗，并且輔助開關(guān)也能在軟開關(guān)條件下完成開通與關(guān)斷，自身的電流應(yīng)力也比較小。
　　本文對新型ZCZVS PWM Buck電路拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理和電路特性進行了研究，給出了諧振參數(shù)選擇方法，并進行了仿真研究。結(jié)果表明新型ZCZVS PWM Buck電路中的所有開關(guān)器件都能在較好的軟開關(guān)的條件下完成導(dǎo)通和關(guān)斷，且電流應(yīng)力很小，電路性能