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采用变压器次级辅助绕组的软开关PWM三电平变换器

作者:时间:2011-03-19来源:网络收藏

摘要:提出一种新型的ZVZCS直流,在侧附加一个,整流得到的电压,为滞后管创造零电流条件,较好地解决了滞后管轻载下软难的问题。新的主电路拓扑减小了高压下功率器件的电压应力。分析了各时段的工作原理,并提供了设计参考和实验结果。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/179411.htm

关键词:三;零压;零流;移相脉宽调制

 

1 引言

随着科技的发展,谐波污染问题越来越引起人们的关注,有源功率因数校正(APFC,Active Power Factor Correction)技术是解决谐波污染的有效手段。而三相功率因数校正的前级输出直流电压一般为760~800V,有时甚至高达1000V,这就要求提高后级变换器开关管的电压定额,但是,很难选择到合适的开关管[1]。另外,高频化也是变换器发展的方向,但是随着开关频率的提高,开关损耗也成比例地增加。本文提出了一种新颖的ZVZCS变换器,使开关管承受的电压应力为输入直流电压的一半,并使开关损耗减小,从而较好地解决了上述两个问题,克服了文献[2]-[3]中所提出的ZVZCS三电平变换器的部分缺点,其主电路如图1所示。它移相控制,其中C1C2是分压电容,其容量相等,并且很大,均分输入电压Vin,即VC1=VC2=Vs=Vin/2。Lk初级漏感,D5,D6是箝位二极管,S1和S4是超前管,C3C4分别是S1和S4的并联电容,S2和S3是滞后管。Css为联接电容,分别将两只超前管和两只滞后管的开关过程连接起来。Ch是维持电容,它使初级电流复位,从而实现滞后管的ZCS,并防止初级电流ip反向流动。Lf是输出滤波电感,Cf是输出滤波电容,R为负载。

图1 主电路拓扑

2 工作原理及软开关效果

ZVZCSTL直流变换器有9个工作模式,对应的工作波形如图2所示。

图2 工作波形图

在分析工作模式前作如下假设:

1)所有开关管、二极管均为理想器件;

2)所有电感、电容均为理想元件;

3)电容Css足够大,稳态工作时,Css的电压恒定为Vin/2;

4)输出滤波电感Lf足够大,其电流为输出电流Io,可以认为是一个恒流源;

5)C3=C4=Cr

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