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      一種新穎的ZVZCSPWM全橋變換器

      作者: 時(shí)間:2011-02-26 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

      本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/179638.htm

      輸入直流電壓Vs=630(1±10%)V;

      輸出直流電壓Vo=80V;

      變壓器原副邊匝比N1N2=5.33,變壓器原邊漏感Lr=9μH;

      輸出濾波電容Co=10000μF(電解電容);

      輸出濾波電感Lf=20μH,N3N4=1.12,漏感Llks=1.8μH;

      開(kāi)關(guān)管S1~S4(IGBT) IRGPH50KK2(1200V,30A);

      輸出整流二極管Dc,Dd,Df,Drec C60P40FE(400V,60A);

      C1=C3=1nF;

      Ch=0.47μF(電解電容);

      R=30Ω,C=2.2nF,C′=6.6nF;

      開(kāi)關(guān)頻率f=80kHz。

      圖7給出了實(shí)驗(yàn)波形。從圖7(a)可以看出,在諧振周期內(nèi),原邊電流減小到零,從而消除了原邊的拖尾電流。從圖7(c)可以看出,通過(guò)S4的電流在驅(qū)動(dòng)脈沖下降為零之前已經(jīng)減小到零,從而S4實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷。從圖7(d)可以看出,在死區(qū)時(shí)間內(nèi),S1的電壓減小到零,從而S1實(shí)現(xiàn)零電壓導(dǎo)通。從圖7(e)和(f)可以看出,在一個(gè)諧振周期內(nèi),Ch在滿載時(shí)完全放電,而在輕載時(shí)卻沒(méi)有完全放電,使得環(huán)路電流根據(jù)負(fù)載條件變化作適應(yīng)性調(diào)整。

      圖8給出了根據(jù)原理樣機(jī)得到的效率曲線。滿載時(shí)效率最高,達(dá)到94%。

      (a) 變壓器原邊電壓和電流的波形

      (b) 變壓器次級(jí)電壓和吸持電容電壓波形

      (c) 滯后臂S4的零電流關(guān)斷波形

      (d) 超前臂S1的零電壓導(dǎo)通波形

      (e) 滿載時(shí)吸持電容上的電壓電流波形

      (f) 25%負(fù)載時(shí)吸持電容上的電壓電流波形

      圖7 實(shí)驗(yàn)波形

      圖8 原理樣機(jī)效率曲線

      4 結(jié)語(yǔ)

      本文提出了一種新穎的ZVZCS PWM全橋變換器,并具體分析了它的工作原理、電路設(shè)計(jì)及性能。最后通過(guò)一臺(tái)4kW的原理樣機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果,證明了該變換器具有以下主要優(yōu)點(diǎn):

      ——所采用的輔助電路無(wú)有源開(kāi)關(guān);

      ——次級(jí)整流二極管具有與傳統(tǒng)的全橋PWM變換器相同的電壓應(yīng)力值;

      ——對(duì)吸持電容充放電的環(huán)路電流可根據(jù)負(fù)載的變化進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整;

      ——輔助電路二極管Dc實(shí)現(xiàn)了軟變換;

      ——能夠使變換器在開(kāi)關(guān)頻率為80kHz且滿載時(shí)效率高達(dá)94%。


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