帶緩沖電路的數(shù)字移相全橋ZVS變換器研究.pdf

1、隨著電力電子技術的發(fā)展，直流開關電源裝置在航空航天、通信電源、新能源等各個領域應用越來越廣泛，其效率、功率密度、耐高溫等工作能力指標也越來越高。軟開關技術，可以使開關電源的開關管在零電壓(Zero Voltage Switch, ZVS)或零電流(Zero Current Switch, ZCS)狀態(tài)下開通關斷，從而顯著減小開關過程中的損耗和電磁干擾，提高裝置的效率，隨之減小系統(tǒng)散熱裝置，提高系統(tǒng)功率密度。與此同時，軟開關的使用，也有助

2、于開關頻率的進一步提高，從而減小開關電源中磁性元器件的體積，提高開關電源的功率密度。然而，D C/D C軟開關直流電源拓撲結構種類多、控制策略多、參數(shù)設計簡單但實際調試困難、開關過程中容易因線路雜散電感引起高 di/dt損壞開關管。因此，如何根據(jù)直流電源的電氣參數(shù)，選擇合適的主電路拓撲，如何根據(jù)控制要求選擇控制電路及控制策略、如何在電路中引入合適的緩沖電路以保護開關管，對系統(tǒng)的效率和可靠性有著很大的影響。
　　本文旨在研制高效率、

3、高穩(wěn)定性的高電壓輸入、低電壓大電流輸出的中等功率某型直升機啟動 DC/DC直流電源。本文選用隔離型電路結構，分析對比隔離變壓器原邊拓撲結構，根據(jù)系統(tǒng)高電壓輸入特性，選取全橋 ZVS軟開關拓撲，針對變壓器副邊的拓撲結構，詳細分析對比了全波及倍流整流拓撲并選用了全波拓撲，分析對比了整流二極管和同步整流管的功率損耗和電路結構難易程度，選用二極管做為副邊整流管。本文詳細分析了移相全橋 ZVS拓撲結構的工作原理，對該結構下的副邊占空比丟失、原邊輸

4、入端寄生電感與開關管結電容在關斷過程中的電壓尖峰、副邊整流管結電容與原邊漏感或諧振電感的諧振產(chǎn)生的電壓震蕩和電壓尖峰問題，做了詳細分析，采用原邊限幅箝位緩沖、副邊 RC緩沖的緩沖電路來抑制電壓尖峰和電壓震蕩，結構簡單，成本低廉。根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)對選定拓撲結構進行了主電路參數(shù)計算。基于 Buck變換器小信號模型，深入分析移相全橋ZVS變換器的s域模型并推導傳遞函數(shù)，利用 Bode圖分析系統(tǒng)的頻域特性，并引入單電壓閉環(huán)PI控制器對系統(tǒng)頻域特性進