軟開關(guān)PWM Boost型全橋變換器的研究.pdf

1、根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，全橋變換器可分為Buck型和Boost型兩類。在過去的幾十年中，Buck型全橋變換器的軟開關(guān)技術(shù)得到了系統(tǒng)而深入的研究，并得到了廣泛應用。關(guān)于Boost型全橋變換器的軟開關(guān)技術(shù)研究相對較少。 Buck型全橋變換器在高輸出電壓應用場合，其輸出濾波電感需要承受較高的電壓，使得制造工藝復雜；在多路輸出時，交錯調(diào)節(jié)能力差。另外，其變壓器易出現(xiàn)磁不平衡現(xiàn)象，輸出整流二極管存在反向恢復等。Boost型全橋變換器克服了Buck型

2、全橋變換器的上述缺點，它可以作為大功率電源的單級PFC電路，多路輸出電路，電動車的充電器及在分布式電源系統(tǒng)中作為前級變換器等。因此研究Boost型全橋變換器的軟開關(guān)技術(shù)具有重要的理論意義和重要的實用價值。 PWM與諧振技術(shù)結(jié)合起來，既可實現(xiàn)變換器的恒頻控制，又可實現(xiàn)變換器的軟開關(guān)，從而可以大大提高變換器的效率，減小變換器的體積，實現(xiàn)變換器的高功率密度。本文從Boost型全橋變換器的基本電路結(jié)構(gòu)出發(fā)，提出了一族PWM控制策略。針對

3、這些控制策略，討論了它們實現(xiàn)開關(guān)管軟開關(guān)的可能性。分析表明，要實現(xiàn)開關(guān)管的軟開關(guān)，必須使全橋逆變橋中斜對角的兩只開關(guān)管錯開開通，先開通的開關(guān)管稱為超前管，后開通的開關(guān)管稱為滯后管。論文分別討論了超前管和滯后管的軟開關(guān)實現(xiàn)方式，指出超前管只能實現(xiàn)零電流開關(guān)（Zero-Current-Switching, ZCS），滯后管既可實現(xiàn)ZCS，又可實現(xiàn)零電壓開關(guān)（Zero-Voltage-Switching, ZVS）。從而將PWM Boost型

4、全橋變換器的軟開關(guān)技術(shù)歸納為ZCS和ZCZVS兩類，并提出了一種新型ZCZVS PWM Boost型全橋變換器。 對偶原理是一種重要的電路分析方法，被證明是電力電子技術(shù)發(fā)展新的變換器的強大工具，可以幫助我們更好地理解各種變換器之間的關(guān)系。本文通過兩種常用的對偶方法——打點法和雙向變換法，對ZVS PWM Buck型全橋變換器、ZVZCS PWM Buck型全橋變換器和加鉗位二極管的ZVS PWM Buck型全橋變換器等三種Buc

5、k型全橋變換器進行了對偶研究，從而分別得到了它們的對偶電路，即ZCS PWM Boost型全橋變換器、ZCZVS PWM Boost型全橋變換器和副邊加鉗位開關(guān)管的ZCS PWM Boost型全橋變換器，并對各對偶電路作了詳細的比較和分析，其中ZCZVS PWM Boost型全橋變換器與前面提出的變換器完全一致。 本文詳細分析了ZCZVS PWM Boost型全橋變換器和副邊加鉗位開關(guān)管的ZCS PWM Boost型全橋變換器的