軟開(kāi)關(guān)全橋移相PWM變換器研究.pdf

1、大功率電源是現(xiàn)代科學(xué)研究以及實(shí)際應(yīng)用中不可缺少的電氣設(shè)備。為了提高大功率直流變換器的功率密度和輸出效率，軟開(kāi)關(guān)技術(shù)逐漸被引入變換器，其中最典型的應(yīng)用是移相控制全橋零電壓零電流開(kāi)關(guān)PWM變換器。它可以在寬負(fù)載變化范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)功率管的軟開(kāi)關(guān)，超前橋臂實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)方式，滯后橋臂實(shí)現(xiàn)零電流開(kāi)關(guān)方式。在保證恒頻控制的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)功率密度和輸出效率的進(jìn)一步提高。本文改變了以往利用箝位電容作為反向阻斷電壓源使原邊電流復(fù)位的方法，通過(guò)引入與輸出濾波電

2、感耦合的輔助繞組，利用其在續(xù)流期間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)原邊電流復(fù)位。與原方法相比，新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電感無(wú)需預(yù)先儲(chǔ)能，在不增加原邊電流應(yīng)力的同時(shí)，還降低了變換器成本。文章詳細(xì)分析了新拓?fù)湓砑肮ぷ鬟^(guò)程，并給出了一些關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。針對(duì)大功率直流開(kāi)關(guān)電源的特性，本文設(shè)計(jì)了兩種不同控制方式的控制電路，即電壓電流雙閉環(huán)反饋控制和基于單周期控制的準(zhǔn)周期積分函數(shù)控制電路。在線性反饋控制系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了高速I(mǎi)GBT專用驅(qū)動(dòng)電路、次級(jí)有源箝位驅(qū)動(dòng)電

3、路、電壓反饋補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，以及電流檢測(cè)電路。為了抑制變換器在大功率狀態(tài)下主變壓器發(fā)生偏磁，采用基于峰值電流檢測(cè)的偏磁抑制電路對(duì)其實(shí)現(xiàn)了良好的控制。由于PWM變換器屬于強(qiáng)非線性、離散系統(tǒng)，為了更有效的控制變換器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和魯棒性，引入準(zhǔn)周期積分函數(shù)控制方法。系統(tǒng)通過(guò)非線性積分器實(shí)現(xiàn)PWM輸出調(diào)節(jié)，采用窄脈沖復(fù)位法實(shí)現(xiàn)積分器的快速線性復(fù)位，從而在單個(gè)周期內(nèi)盡可能地減小開(kāi)關(guān)誤差，進(jìn)而降低變換器系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。文章最后完成了對(duì)軟開(kāi)關(guān)全