新型ZVZCT軟開關PWM變換器的研究
?。?)輔助管S3:輔助管S3僅在T0-T3導通。在此期間有兩條支路的電流流過輔助管S3。一路來自電感LR1的電流,另一路來自電感LR2的電流。
從上述幾個式子可以看出:支路1在T0-T3期間電感LR1電流最大值出現(xiàn)在T1≤t≤T2期間,且其最大值為。最大值出現(xiàn)的時刻
支路2期間電感LR1電流最大值出現(xiàn)在(T0≤t≤T30)期間,最大值為。
流過S3的電流為上述兩條支路中電感電流之和,所以為減小S3的電流應力,在選擇諧振元件參數(shù)時,還應考慮兩條支路出現(xiàn)電流最大值的時刻錯開。
4仿真與實驗結果
在Vin=90~120V,P0=400W,V0=200V,f=100kHz條件下算出:LR1=30μH,LR2=10μH,C1=330pF,C2=C3=8.2nF。在上述參數(shù)下對ZVZCT軟開關電路進行仿真。圖4為主要器件電壓、電流的仿真波形。從仿真波形可以看出,主開關管S1零電流、零電壓通斷,開關電壓、電流為梯形波,相互錯開,即有兩個平頂、兩個平底和四個零、四個斜坡,輔助開關管S2、S3也實現(xiàn)了零電流通斷。圖5、圖6為實驗波形,從實驗結果可看出主管和輔助管都實現(xiàn)了零電流通斷,與理論分析和仿真結果一致。
5結論 本文構造出一種新型ZVZCT軟開關PWM變換器,通過理論分析和電路仿真,找出一種新型的軟開關控制規(guī)律,使主開關管電壓、電流為梯形波,相互錯開,即有兩個平頂、兩個平底和4個零、4個斜坡,具有如圖7所示的理想的軟開關特性,并已通過實驗加以驗證。由于主開關管實現(xiàn)了四個零,且有T2-T3和T6-T7的電壓電流錯開時間,消除了電壓和電流的交疊現(xiàn)象、降低了開關損耗,提高了工作效率;四個斜坡減小了、,使開關應力減小,提高了開關器件的壽命和工作可靠性,同時也能解決硬開關PWM變換器引起的EMI問題,二極管的反向恢復問題等,具有重要的理論意義。
圖7理想的軟開關波形
該新型軟開關變換器由于主管和輔助管都實現(xiàn)了零電流通斷,主管和輔助管均可用IGBT作為開關器件用于高電壓、大功率應用場合,具有重要的工程實用價值。
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