三電平直流變換器軟開關技術的研究
該電路的缺點是:
1)雖然開關管VT1和VT4利用折算到變壓器原邊的輸出濾波電感(其數(shù)值很大)和變換電感很容易實現(xiàn)零電壓開關,但是VT2和VT3只能利用變換電感來實現(xiàn)零電壓開關,由于變換電感一般較小,在負載較小時,其能量不足以實現(xiàn)零電壓開關; 2)在零狀態(tài)時,一次側不向負載提供能量,但一次側有環(huán)流存在,在開關管和變壓器的原邊繞組中將產生通態(tài)損耗,影響了功率變換器的效率。
3.2寬負載范圍零電壓開關三電平直流變換器
為了克服圖2所示電路中當負載較輕時,變換電感L1k中的能量不足以實現(xiàn)內部開關管的零電壓開關的問題,文獻[4]提出了寬負載范圍零電壓開關三電平直流變換器,電路圖如圖3所示。電路中增加了由電容Ca1、Ca2和電感Lak組成的輔助變換電路。該電路通過開關管的結電容實現(xiàn)開關管的零電壓關斷。當負載較輕時,儲存在變換電感L1k中的能量較少,不足以實現(xiàn)內部開關管的軟開通,該電路通過輔助變換電路,利用輔助變換電感Lak中的能量幫助變換電感L1k對結電容進行充放電,使VT2和VT3兩端電壓達到零,借此來實現(xiàn)內部開關管的零電壓開通。
該電路的優(yōu)點是:
1)克服了內側開關管在負載較輕時,不能實現(xiàn)軟開通的缺點,在相當寬的負載范圍內,均可實現(xiàn)開關管的零電壓開關;
2)開關管的電壓應力是輸入直流電壓的一半。
該電路的缺點是:
1)在零狀態(tài)時,一次側環(huán)流仍然存在,影響了功率變換器的效率;
2)輔助變換電路的增加,尤其是輔助變換電感Lak的增加,導致了環(huán)流能量的增加,因此造成了通態(tài)損耗的增加,降低了功率變換器的效率。
3.3零電壓零電流開關三電平直流變換器
為了消除零電壓開關三電平直流變換器零狀態(tài)時變壓器原邊存在的環(huán)流,美國的F.Canales提出了
圖3寬負載范圍零電壓開關三電平直流變換器
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控制技術
圖4零電壓零電流開關三電平直流變換器(1)
圖5零電壓零電流開關三電平直流變換器(2)
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