一種隔離型雙向軟開(kāi)關(guān)DC/DC變換器
需要特別指出的是:當變換器的負載比較大或輸出的電感電流紋波較小時(shí),Ds4導通時(shí)間較長(cháng),因而S4通常不需要觸發(fā)。如果選用合適電感L2,Ds4同樣可以在零電流的情況下自然關(guān)斷,這樣可以減小反向恢復電流帶來(lái)的損耗和電磁干擾。
電路處于反向工作模式時(shí),其開(kāi)關(guān)過(guò)程與正向工作模式類(lèi)似。
3 試驗結果
為進(jìn)行實(shí)驗研究,研制了一臺雙向DC/DC軟開(kāi)關(guān)變換器。試驗樣機的各項參數如下。
圖3、4分別顯示了在不同負載下,各開(kāi)關(guān)元件的門(mén)極驅動(dòng)信號和相應的C、E兩端電壓以及變壓器副邊的電壓波形。通過(guò)對波形進(jìn)行分析,不難發(fā)現:在門(mén)極驅動(dòng)信號Vge變正前,開(kāi)關(guān)元件C、E之間電壓Vce已經(jīng)降為零,表明了在不同的負載條件下S1、S2、S3能夠實(shí)現零電壓開(kāi)通。這主要是因為反并聯(lián)二極管的預先導通,使即將觸發(fā)導通的開(kāi)關(guān)元件在得到在門(mén)極驅動(dòng)信號之前,C、E兩端電壓已經(jīng)降為零,因此實(shí)現了零電壓導通。ZVS導通不僅減小了元件的開(kāi)關(guān)損耗,提高了變換器的效率,并且降低了元件承受的電磁應力,保證了開(kāi)關(guān)元件的安全運行,而且還減少了電磁干擾,有利于提高變換器的電磁兼容性。
4 結 論
本文提出了一種結構對稱(chēng)的隔離型雙向DC/DC變換器拓撲。該變換器的所有開(kāi)關(guān)元件和二極管都能夠實(shí)現軟開(kāi)關(guān),降低了開(kāi)關(guān)損耗和電壓、電流應力以及電磁噪聲。試驗結果表明,該變換器具有以下特點(diǎn):
1)在沒(méi)有增加任何附加元件的前提下,所有的開(kāi)關(guān)管都能夠零電壓導通,克服了傳統的移相全橋等電路中的滯后橋臂軟開(kāi)關(guān)范圍受負載大小制約的限制,實(shí)現了較大范圍的ZVS開(kāi)關(guān)。
2)解決了Boost電路中二極管的反向恢復問(wèn)題,保證了二極管在電流為零(ZCS)的情況下自然關(guān)斷。
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