一种新颖的ZVZCSPWM全桥变换器
来源: 作者: 发布时间:2015-02-15 09:06:13 浏览量:2.2 滞后臂的ZCS条件
吸持电容的归一化值如式(17)所示。
Chn=(17)
图5所示为吸持电容不同归一化值所对应的原边电流的复位情况。为了实现滞后臂的ZCS,Ch的能量应该足够大,从而通过Lr使原边电流复位,且原边电流应当在滞后臂关断之前减小到
图5不同归一化Ch值对应的原边电流的复位零。从式(11)、电感符号式(12)、式(15)、式(16)、式(17)可得到式(18)。
arcsin
(1-
D)(18)
从式(18)和图5可以看出,为了确保ZCS,应当增加Ch或VH的值。但是,VH的最大值不能高于输入电压反射到次级的电压Vs/n;同样,大电容Ch增大了环路电流,而环路电流又通过Ch间接加到了负载。综合考虑,软开关在变换器功耗方面的效果不仅与开关损耗的减小有关,还与由软开关引起的附加导通损耗有关。为了获得预期的效率,要求在设计时C扁平型电感h的值取得越小越好,从而使附加导通损耗最小化。
图5 不同归一化Ch值对应的原边电电感器的工作原理流的复位
2.3 输出耦合电感
为了保证辅助电路二极管Dc的软变换,输出耦合电感的漏感Llks应当满足式(19)。
Llks<(19)
式中:Dmin为最小一体成型电感占空比。
给Ch充电的谐振电流也耦合到了输出电感电流中,从而增加了输出电容的电流纹波。因此,Llks应当在满足式(19)的条件下尽量取大,以减小谐波电流的有效值。
3 实验结果
为了验证ZVZCS PWM全桥变换器的工作原理和性能,在实验室完成了一台80V/50A,80kHz的样机,其电路如图6所示,参数如下:
图6 样机电路原理图
输入直流电压Vs=630(1±10%)V;
输出直流电压Vo=80V;
变压器原副边匝比N1∶N2=5.33,变压器原边漏感Lr=9μH;
输出滤波电容Co=10000μF(电解电容);
输出滤波电感Lf=20μH,N3∶N4=1.12,漏感Llks=1.8&m共模电感器u;H;
开关管S1~S4(IGBT) IRGPH50KK2(1200V,30A);
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