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新型ZVZCT软开关PWM变换器的研究

作者:时间:2011-02-12来源:网络收藏

  (2)辅助管S3:辅助管S3仅在T0-T3导通。在此期间有两条支路的电流流过辅助管S3。一路来自电感LR1的电流,另一路来自电感LR2的电流。

  从上述几个式子可以看出:支路1在T0-T3期间电感LR1电流最大值出现在T1≤t≤T2期间,且其最大值为。最大值出现的时刻

 支路2期间电感LR1电流最大值出现在(T0≤t≤T30)期间,最大值为。

  流过S3的电流为上述两条支路中电感电流之和,所以为减小S3的电流应力,在选择谐振元件参数时,还应考虑两条支路出现电流最大值的时刻错开。

4仿真与实验结果

  在Vin=90~120V,P0=400W,V0=200V,f=100kHz条件下算出:LR1=30μH,LR2=10μH,C1=330pF,C2=C3=8.2nF。在上述参数下对电路进行仿真。图4为主要器件电压、电流的仿真波形。从仿真波形可以看出,主管S1零电流、零电压通断,电压、电流为梯形波,相互错开,即有两个平顶、两个平底和四个零、四个斜坡,辅助开关管S2、S3也实现了零电流通断。图5、图6为实验波形,从实验结果可看出主管和辅助管都实现了零电流通断,与理论分析和仿真结果一致。

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图4软开关电路仿真波形

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图5主管电压电流波形

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图6ZVZCT-辅助管S2、S3电流波形

5结论  本文构造出一种ZVZCT软开关PWM变换器,通过理论分析和电路仿真,找出一种的软开关控制规律,使主开关管电压、电流为梯形波,相互错开,即有两个平顶、两个平底和4个零、4个斜坡,具有如图7所示的理想的软开关特性,并已通过实验加以验证。由于主开关管实现了四个零,且有T2-T3和T6-T7的电压电流错开时间,消除了电压和电流的交叠现象、降低了开关损耗,提高了工作效率;四个斜坡减小了、,使开关应力减小,提高了开关器件的寿命和工作可靠性,同时也能解决硬开关PWM变换器引起的EMI问题,二极管的反向恢复问题等,具有重要的理论意义。

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图7理想的软开关波形

  该新型软开关变换器由于主管和辅助管都实现了零电流通断,主管和辅助管均可用IGBT作为开关器件用于高电压、大功率应用场合,具有重要的工程实用价值。


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