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    188宝金博页面版: 加箝位二极管的ZVS+PWM复合式全桥三电平变换器

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    内容提示： 加箝位二极管的ZVSPWM复合式全桥三电平变换器———————————————————————————————_——_——————————————————————————_——一一_加箝位二极管的ZVS PWM复合式全桥三电平变换器”陈武 阮新波南京航空航天大学( 南京210016)摘要：零电压开关PWM复合式全桥三电平变换器( ZVS PWM H—FB TL变换器) 利用变压器的漏感和开关管的结电容可以实现开关管的零电压开关，但是输出整流管仍然存在反向恢复带来的尖峰电压。为了解决这个问题，本文提出一种新的ZVS PWM H—FB TL变换器，它在基本的ZVS PWM H- FBTL变换器...

    文档格式：PDF | 页数：5 | 浏览次数：89 | 上传日期：2015-12-29 13:53:50 | 文档星级：
    加箝位二极管的ZVSPWM复合式全桥三电平变换器———————————————————————————————_——_——————————————————————————_——一一_加箝位二极管的ZVS PWM复合式全桥三电平变换器”陈武 阮新波南京航空航天大学( 南京210016)摘要：零电压开关PWM复合式全桥三电平变换器( ZVS PWM H—FB TL变换器) 利用变压器的漏感和开关管的结电容可以实现开关管的零电压开关，但是输出整流管仍然存在反向恢复带来的尖峰电压。为了解决这个问题，本文提出一种新的ZVS PWM H—FB TL变换器，它在基本的ZVS PWM H- FBTL变换器中增加两个二极管，能够有效地消除在3L模式和2L模式下输出整流管的尖峰电压，同时保留基本ZVS PWM H—FB TL变换器的所有优点。本文分析这种新的变换器的] ：作原理，并在一个1200W的原理样机上进行验证，最后给出实验结果。叙词：箝位二极管复合式全桥三电平变换器零电压开关1引言近年来，三电平( Three-Level ，TL) 变换器在高压场合的应用受到了广泛的关注，因为它的开关管电压应力仅为输入电压的一半[ 1一。为了提高效率和减小变换器的重量与体积，近年来出现了很多软开关三电平变换器电路拓扑。零电压开关( Zero-Vol tage-Swi tchi ng，zvS) 三电平变换器通过变压器的满感和开关管的结电容来实现开关管的软开关[2' 3]。零电压零电流开关( Zero- VohageandZero-Current-Swi tchi ng，ZVZCS) 三电平变换器，其中两只开关管实现ZVS，另外丽只开关管则实现ZESt引。这些变换器均只实现了开关管的软开关，丽输出整流管依然存在反向恢复问题，输出整流管要承受由反向恢复引起电压尖峰，很容易损坏。零电压开关PWM复合式全桥( Hybri d Ful l -Bri dge，H—FB)三电平变换器[ 5‘ 6] 具有三电平桥臂开关管的电压应力为输入电压的一半，呵在宽负载范围内实现ZVS，输出整流波形中高频分量。梢约跣∈涑雎瞬ǖ绺械扔诺。但同样存在输出整流管反向恢复引起整流管上产生电压尖峰问题。文献[73中提到的三电平变换器箝位方法，只能消除在三电平工作模式的输出整流管尖峰电压，而不能消除两电乎工作模式的输出整流管尖峰电压。本文提出一种新的ZVsPWM H—FB TL变换器，它在基本的ZVS PWM H- FB TL变换器中增加两个二极管，电路结构非常简单，就可以消除在不同电平工作模式下输出整流管的尖峰电压，同时保留基本ZVSPWM H—FBTL变换器的所有优点。2工作原理本文提融的加箝位二极管的ZVS PWM H—FB TI。变换器如图1( a) 所示，其中( 、dl 和( 边容量很大且相等，其电压均为输入电噩V。的一半，即V舀1一v(也一V■ ／2，可看作电压为V；。／2的电压源。四只开关管Q—Q4及其体二极管D，一D4和寄生电容c-一C4、续流二极管功和D8、飞跨电容Cs。维成三电平桥臂；Q5和Q6及其体二极管琏和战、寄生电容C5和( 名组成两电平桥臂。Lr为谐振电感，n和Dl o为箝位二极管，蹁和D慨是输出整流管，h是输出滤波电感，G是输出滤波电容，R【一是负载。Q和Q；为180。互补导通，Q和Q为180。互补导通，且分别相对于Q和Q滞后一个相位，故定义Q和Q为超前管，Q和Q为滞后管。Q和Q4分别同相位于Q和Ql PWM工作，故定义Q和Q为斩波管。当输入电压较低时，Q1和0．4PWM工作，Q2、Q与Q6、Q5之间有一个较小的固定相位差，将Q2、Q3实现ZVS和Q、Q6实现ZVS分离开来。此时输出整流后的电压为三电平波形，称之为三电平模式( 3L模式) 。当输入电压较高时，Q1和Q的脉宽将减小到零，Q、Q与Q6、Q5移相工作，此时输_睦l 整流詹的电压为两电平波形，称之为两电平模式( 2L模式) 。本节分析该变换器在3L模式和2L模式下的工作原理。在分析之前，作如下假设：①所有开关管和二极管均为理想器件( 整流二极管除外，它等效为一个理想二极管和一个电容并联) ；②所有电感、电容和变压器均为理想元件；③飞跨电容C。足够大，稳态时其电压基本不变，为V。／2；④h>>L／K2．K为变压器厥副边匝比；⑤C1=c2一C3一G=GL，Cs=G=GL。*本文工作得到国家自然科学基金( 50177013) 和江苏省自然科学慕金( BK2003419) 资助。· 186·

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