數(shù)字控制ZVZCS半橋三電平直流變換器研究.pdf

1、隨著人們對電源設(shè)備電磁兼容的要求越來越高，一般都要在電源設(shè)備中加入功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)(PFC)以減小電流諧波的污染，但這將使得后級直流變換器開關(guān)管的電壓應(yīng)力大大增加，給器件的選取帶來了困難。 三電平(TL)變換器可以使開關(guān)管電壓應(yīng)力僅為輸入電壓的一半，它和軟開關(guān)結(jié)合起來，非常適用于高輸入電壓、中大功率的應(yīng)用場合。三電平直流變換器的概念一經(jīng)提出就得到了各國學(xué)者的重視，短短十幾年內(nèi)，相繼提出了多種改進(jìn)型三電平直流變換器拓?fù)洹?

2、本文在分析了目前出現(xiàn)的各類軟開關(guān)三電平直流變換器拓?fù)涞膬?yōu)缺點的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的、具有無源箝位網(wǎng)絡(luò)的ZVZCS半橋三電平直流變換器。該拓?fù)鋵崿F(xiàn)了所有功率開關(guān)管的軟開關(guān)和二極管的軟換流，具有結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，副邊電壓應(yīng)力較低等優(yōu)點，同時還改善了傳統(tǒng)ZVZCS三電平變換器的占空比丟失問題，使得整機(jī)功率損耗小、效率高，具有較高的工程價值。 本文詳細(xì)分析了新型ZVZCS三電平直流變換器的工作原理和軟開關(guān)的實現(xiàn)策略。在此基礎(chǔ)上探討

3、了電路中主要元件參數(shù)的選取原則，給出了變換器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，并利用仿真軟件Pspice9.2對變換器主電路工作狀況進(jìn)行了仿真分析。 基于此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計了開關(guān)頻率為35kHz，功率為960W(48V/20A)的新型ZVZCS三電平直流變換器實驗樣機(jī)一臺。為了控制精度和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性以達(dá)到更好的效果，設(shè)計中采用ARM芯片LPC2214作為控制芯片，實現(xiàn)了數(shù)字化控制，并且設(shè)計了相關(guān)的驅(qū)動電路、采樣電路和保護(hù)電路等。最后對樣機(jī)進(jìn)行了調(diào)