一種基于軟開(kāi)關(guān)三電平DC/DC開(kāi)關(guān)電源的研制
模態(tài)6中,uC4減小到零,為VS4的ZVS開(kāi)通創(chuàng )造條件,此時(shí)只有漏感參與超前橋臂的ZVS。由式(3)中第2式及UC4(t7)=0可得:

由于CpLf,IoZVSm的值滿(mǎn)足上式也一定滿(mǎn)足式(6)。為實(shí)現VS4的ZVS開(kāi)通,uC4在t7時(shí)刻減小到零,同時(shí)uC1達到

可見(jiàn),Lf的能量?jì)H在第一階段參與C1,C4的充放電,而最終諧振電容的充放電要靠漏感儲能來(lái)實(shí)現,超前橋臂的ZVS只能在一定負載范圍內實(shí)現。
3.2 滯后橋臂ZCS范圍
模態(tài)7中,由Ip(t8)=0,CpCA以及式(4)中的第1式可得:

為保證續流階段初級無(wú)能量循環(huán),模態(tài)8結束時(shí)uCA必須降到零。由式(5)可得,模態(tài)8的持續時(shí)間tm8=(CA/Io)Urec(t8)。
4 仿真與實(shí)驗分析
在Pspice 9.2環(huán)境下對變換器進(jìn)行仿真實(shí)驗,結果表明該拓撲能夠實(shí)現所有功率開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)及二極管的軟換流,且次級電壓應力較低。為進(jìn)一步驗證理論分析的正確性,研制了一臺輸出為48 V/20 A的實(shí)驗樣機,在樣機上進(jìn)行了波形測試分析,實(shí)驗波形如圖3所示。圖3a,b為VS1的ZVS開(kāi)通、關(guān)斷波形,其中,uds為漏源電壓,ugVS1為驅動(dòng)電壓。圖3c為VS2的ZCS波形,其中,id為漏極電流。圖3d為urec波形。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/175976.htm
可見(jiàn),實(shí)驗結果與理論分析基本一致,實(shí)現了超前橋臂一定負載范圍內的ZVS和滯后橋臂的ZCS。此外,在純阻性負載下對變換器效率進(jìn)行測試,最大效率達92%,輕載時(shí)效率仍接近90%,與傳統ZVZCS三電平變換器相比,效率有所提高。
5 結論
提出的新型變換器通過(guò)諧振電容與漏感及濾波電感之間的諧振,來(lái)實(shí)現超前橋臂開(kāi)關(guān)管的零電壓轉換,通過(guò)變壓器次級繞組中心抽頭對箝位電容充電及箝位電容的放電,來(lái)實(shí)現滯后橋臂開(kāi)關(guān)管的零電流轉換,有效地降低了次級整流管的電壓應力。此外箝位電容能量通過(guò)負載放電,減小了次級占空比丟失現象,提高了變換器效率。
評論