改進型ZVS復合式全橋三電平直流變換器的研究.pdf

1、近年來，為了能夠適應高輸入電壓高效率應用場合的需要，基于軟開關技術的三電平直流變換器成為開關電源領域的研究熱點。其中，零電壓開關復合式全橋三電平直流變換器在中大功率領域具有廣泛的應用前景。這種變換器不僅充分發(fā)揮了中點鉗位結構的優(yōu)點，而且由于采用零電壓開關技術，可以極大地減小開關損耗，提高轉換效率。然而，這種變換器存在滯后橋臂開關管難以在輕載下實現(xiàn)零電壓開關以及輸出整流二極管產(chǎn)生寄生振蕩和電壓過沖等問題。
　　為此，本文首先分析了常

2、規(guī)三電平變換器中開關管實現(xiàn)零電壓開關的條件和輸出整流二極管產(chǎn)生寄生振蕩的原因，進而提出一種采用新型輔助諧振網(wǎng)絡的改進型零電壓開關復合式全橋三電平直流變換器拓撲，通過在常規(guī)零電壓開關三電平變換器的滯后橋臂加入無源諧振網(wǎng)絡來擴大滯后管實現(xiàn)零電壓開關的負載范圍，通過加入飽和電感和軟恢復二極管來減小輸出整流二極管產(chǎn)生的寄生振蕩和電壓過沖。
　　其次，在完成對改進型三電平變換器的工作原理分析之后，本文設計了一臺120W的實驗樣機，即確定出實

3、驗樣機的各項性能指標，之后按照性能指標要求設計變換器主電路的參數(shù)，以DSP2812為核心來設計變換器的數(shù)字控制系統(tǒng)，包括開關管驅動電路的設計和電壓型PWM控制電路的設計。為了保證實驗樣機安全可靠地工作，本文還為改進型變換器設計了輸入過壓保護電路和輸出過流保護電路。
　　同時，為深化對改進型三電平變換器的理論分析，本文采用狀態(tài)空間平均法建立了Buck變換器的小信號模型，之后在Buck變換器小信號模型的基礎上推導出改進型三電平變換器的