改進(jìn)型ZVS復(fù)合式全橋三電平直流變換器的研究.pdf

1、近年來(lái)，為了能夠適應(yīng)高輸入電壓高效率應(yīng)用場(chǎng)合的需要，基于軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的三電平直流變換器成為開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。其中，零電壓開(kāi)關(guān)復(fù)合式全橋三電平直流變換器在中大功率領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。這種變換器不僅充分發(fā)揮了中點(diǎn)鉗位結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，而且由于采用零電壓開(kāi)關(guān)技術(shù)，可以極大地減小開(kāi)關(guān)損耗，提高轉(zhuǎn)換效率。然而，這種變換器存在滯后橋臂開(kāi)關(guān)管難以在輕載下實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)以及輸出整流二極管產(chǎn)生寄生振蕩和電壓過(guò)沖等問(wèn)題。
　　為此，本文首先分析了常

2、規(guī)三電平變換器中開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)的條件和輸出整流二極管產(chǎn)生寄生振蕩的原因，進(jìn)而提出一種采用新型輔助諧振網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)型零電壓開(kāi)關(guān)復(fù)合式全橋三電平直流變換器拓?fù)?，通過(guò)在常規(guī)零電壓開(kāi)關(guān)三電平變換器的滯后橋臂加入無(wú)源諧振網(wǎng)絡(luò)來(lái)擴(kuò)大滯后管實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)的負(fù)載范圍，通過(guò)加入飽和電感和軟恢復(fù)二極管來(lái)減小輸出整流二極管產(chǎn)生的寄生振蕩和電壓過(guò)沖。
　　其次，在完成對(duì)改進(jìn)型三電平變換器的工作原理分析之后，本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)120W的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，即確定出實(shí)

3、驗(yàn)樣機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，之后按照性能指標(biāo)要求設(shè)計(jì)變換器主電路的參數(shù)，以DSP2812為核心來(lái)設(shè)計(jì)變換器的數(shù)字控制系統(tǒng)，包括開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和電壓型PWM控制電路的設(shè)計(jì)。為了保證實(shí)驗(yàn)樣機(jī)安全可靠地工作，本文還為改進(jìn)型變換器設(shè)計(jì)了輸入過(guò)壓保護(hù)電路和輸出過(guò)流保護(hù)電路。
　　同時(shí)，為深化對(duì)改進(jìn)型三電平變換器的理論分析，本文采用狀態(tài)空間平均法建立了Buck變換器的小信號(hào)模型，之后在Buck變換器小信號(hào)模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出改進(jìn)型三電平變換器的