新型軟開關脈寬調制降壓變換器的研究.pdf

1、軟開關技術是近年來電力電子學領域中的一個研究熱點。采用軟開關技術可以降低開關損耗，抑制開關產(chǎn)生的電磁干擾，因而有助于進一步提高開關頻率，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。本文回顧了軟開關技術的發(fā)展過程，分析了幾種具有代表性的軟開關電路的性能特點。在分析基本的Buck變換器的基礎上，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，但自身也存在著結構復雜、輔助開關電流應力大的缺點。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拓撲結構、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)選擇方法和控制驅動方案，分析了負載變化對軟開關條件的影響，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電路結構簡單，控制容易實現(xiàn)，適合于采用少子載流半導體器件(如IGBT，MCT等)作為開關管。
　　針對諧振單元與主開關串聯(lián)時存在的主開關或輔助開關的電流或電壓應力過大的缺點，提出了一種新型ZCZVS PWM Buck電路。該電路中主開關工作在ZCS模式，輔

4、助開關工作在 ZCZVS模式。其輔助諧振單元為主開關創(chuàng)造零電流開關條件的同時不增加主開關電流應力和導通損耗，并且輔助開關也能在軟開關條件下完成開通與關斷，自身的電流應力也比較小。
　　本文對新型ZCZVS PWM Buck電路拓撲結構、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。結果表明新型ZCZVS PWM Buck電路中的所有開關器件都能在較好的軟開關的條件下完成導通和關斷，且電流應力很小，電路性能