隔離式三電平轉換器

　　用上面介紹的非隔離式三電平轉換器的轉化方法和步驟，也基本可以適用于隔離式三電平轉換器的轉化。常用的隔離式基本型轉換器有正激、反激、推挽、半橋、全橋等。下面以隔離式正激轉換器為例，來(lái)說(shuō)明隔離式三電平轉換器的轉化。

　　1 隔離式正激轉換器的三電平電路

　　隔離式正激轉換器（帶磁復位繞組）轉化成三電平電路的過(guò)程如圖1所示。用前面給出的轉化方法和步驟，可以得到如圖1（a）所示的隔離式正激三電平轉換器。如果考慮一般正激轉換器的WP＝Wr，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的電壓應力為2Ui，則一個(gè)開(kāi)關(guān)管所受的電應力為Ui，為此應取電源電壓作為鉗位電源。這樣，鉗位二極管D4的陰極應朝鉗位電壓的中點(diǎn)，如圖1（a）所示的連接。

　　圖1 隔離式正激轉換器三電平電路的演化進(jìn)程示意圖

　　為了對電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，首先將圖中上面的一個(gè)開(kāi)關(guān)管移到初級繞組Wp上面，其他不變。這時(shí)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)開(kāi)通和關(guān)斷，圖中Wp為初級工作繞組，Wr為磁復位繞組。但是，如果按排成下面的開(kāi)關(guān)管先關(guān)斷，上面的開(kāi)關(guān)管滯后一點(diǎn)時(shí)間再關(guān)斷時(shí)，由于鉗位二極管D4的導向，使電流ip成為環(huán)流。此環(huán)流從同銘端流人，但電壓為0，這與圖1（b）中二極管黽接通磁復位繞組Wr的同銘端到0電平起磁位的作用相仿。從而可以只留下二極管D3，把磁復位繞組Wr，去掉，讓工作繞組Wp同時(shí)起wr，的磁復位作用。這樣就形成了經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的圖1（c）所示的電路，每個(gè)開(kāi)關(guān)管上的電壓應力只有Ui。這種電路實(shí)質(zhì)上是圖1所示的雙管正激式PWM DC/DC轉換器。最近幾年，它是開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)項目。開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)有：采用頻率高而耐壓低的功率MOSFET管作為開(kāi)關(guān)管；采用四個(gè)開(kāi)關(guān)管（兩串兩并）雙正激轉換器三電平電路，使開(kāi)關(guān)管的應力只有Ui/22；為了縮小體積，提高工作效率應采用軟開(kāi)關(guān)（ZVZCS）技術(shù)，這樣也不會(huì )引起橋臂直通，在次級串聯(lián)諧振電感可以實(shí)現ZVS。