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不对称半桥软开关研究
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时间:2019-06-10
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上传用户:feiniao2008
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资料介绍
为了满足功率变换器的小型化、轻量化、模块化的发展趋势,软开关技术已 成为电力电子技术的热点之一。“软开关”是指零电压开关或零电流开关,它是利 用谐振原理,使开关交换器的开关管电压(或电流)按正弦(或准正弦)规律变 化,当电压过零时,使器件开通(或电流自然过零时,使器件关断),实现开关损 耗为零,从而提高开关频率,减小变压器、电感的体积。虽然,软开关技术能够 实现功率变换器的小型化、模块化等,但是,电路变得更加复杂,使得中小功率 的变换器的成本增加,往往不利于商业竞争。本文研究了~种零电压的不对称半 桥拓扑结构,它可以在不增加电路成本的基础上,利用电路自身的特点,实现软 开关。 本文所做的主要工作如下: (1)对不对称半桥主电路工作原理进行分析,给出了占空比与输出电压、输入 电压的关系以及消除变压器偏磁的方法。 (2)对不对称半桥在一个完整的开关周期内各个状态分析,描述了隔直电容电 压和变压器漏感电流的变化规律,各个状态的持,然后得出实现ZVS的条件,从 而为设置合理的死区时间提供了理论指导,最后用Saber软件进行了仿真,验证了 零电压开关实现的可能性。 (3)不对称半桥DC/DC变换器的建模分析 采用状态空间平均法建立了不对称半桥变换器功率级的小信号平均电路模 型,在此基础上建立整个变换器系统模型,对系统的动态特性和稳定性进行了分 析并设计了补偿器。 最后,用Matlab软件进行仿真,验证了整个系统的稳定性,用Saber软件仿真, 验证了系统的动态性能。 (4)不对称半桥的实验电路设计及实验结果 基于前面的分析,设计了一个不对称半桥DC/DC变换器的实验电路,进行了 实验研究,实验结果证实了在满足死区和负载电流两个条件时,不对称半桥可以 实现零电压开关。
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