三电平直流变换器软开关技术的研究

该电路的缺点是：

1）虽然开关管VT1和VT4利用折算到变压器原边的输出滤波电感(其数值很大)和变换电感很容易实现零电压开关，但是VT2和VT3只能利用变换电感来实现零电压开关，由于变换电感一般较小，在负载较小时，其能量不足以实现零电压开关； 2）在零状态时，一次侧不向负载提供能量，但一次侧有环流存在，在开关管和变压器的原边绕组中将产生通态损耗，影响了功率变换器的效率。

3.2宽负载范围零电压开关三电平直流变换器

为了克服图2所示电路中当负载较轻时，变换电感L1k中的能量不足以实现内部开关管的零电压开关的问题，文献[4]提出了宽负载范围零电压开关三电平直流变换器，电路图如图3所示。电路中增加了由电容Ca1、Ca2和电感Lak组成的辅助变换电路。该电路通过开关管的结电容实现开关管的零电压关断。当负载较轻时，储存在变换电感L1k中的能量较少，不足以实现内部开关管的软开通，该电路通过辅助变换电路，利用辅助变换电感Lak中的能量帮助变换电感L1k对结电容进行充放电，使VT2和VT3两端电压达到零，借此来实现内部开关管的零电压开通。

该电路的优点是：

1）克服了内侧开关管在负载较轻时，不能实现软开通的缺点，在相当宽的负载范围内，均可实现开关管的零电压开关；

2）开关管的电压应力是输入直流电压的一半。

该电路的缺点是：

1）在零状态时，一次侧环流仍然存在，影响了功率变换器的效率；

2）辅助变换电路的增加，尤其是辅助变换电感Lak的增加，导致了环流能量的增加，因此造成了通态损耗的增加，降低了功率变换器的效率。

3.3零电压零电流开关三电平直流变换器

为了消除零电压开关三电平直流变换器零状态时变压器原边存在的环流，美国的F.Canales提出了

图3宽负载范围零电压开关三电平直流变换器

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控制技术

图4零电压零电流开关三电平直流变换器（1）

图5零电压零电流开关三电平直流变换器（2）