一种新型的全桥零电压零电流开关PWM变换器(完整版)实用资料.doc

一种新型的全桥零电压零电流开关PWM变换器（完整版）实用资料
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第24卷第1期中国电机工程学报Vol.24No.1Jan.2004
2004年1月ProceedingsoftheCSEE©2004Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号:0258-8013(200401-0147-06中图分类号:TM714文献标识码:A学科分类号:470・4031

一种新型的全桥零电压零电流开关PWM变换器
许峰,徐殿国,柳玉秀
(哈尔滨工业大学电气工程系,黑龙江哈尔滨150001

ANOVELZERO-VOLTAGEANDZERO-CURRENT-SWITCHING(ZVZCSFULL-
BRIDGEPWMCONVERTER
XUFeng,XUDian-Guo,LIUYu-Xiu
(DepartmentofElectricalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China

ABSTRACT.Anovelzerovoltageandzerocurrent

switching(ZVZCSfullbridge(FBpulsewidthmodu
lation(PWMconverterisproposedandanalyzed.An
auxiliarycircuitwhichconsistsofacoupledoutput
inductorandadiode,isadaptedtoprovidezero-
currentswitching(ZCSconditionstotheprimary
lagging-legswitches.Manyadvantagesincludingsimple
circuittopology,highefficiency,andlowcostmakethe
newconverterattractiveforhighpowerappficati-
ons.Theoperation,analysis,featuresanddesign
considerationsareillustratedandverifiedona
3kW,100kHzinsulatedgatebipolartransistor(IGBT
basedexperimentalcircuit.
KEYWORDS:DC-DCconverter;full-bridge;zero-current-
switching;zero-voltage-switching

摘要:提出一种新型的FB-ZVZCS-PWM变换器拓扑,采用耦合
电感构成辅助电路,结构简单、没有耗能元件或有源开关,
不增加原边电流应力。新拓扑具有良好的通用性,对采用不
同箝位方式如阻容吸收、次级无源箝位或有源箝位的全桥变
换器均适用。变换器主开关管全部采用IGBT,开关频率大幅
提高,功率密度、轻载效率及软开关负载范围显著改善,而
变换器成本降低。给出了变换器拓扑结构、关键参数设计及
实测波形,新拓扑已应用在3kW,350VDC变换器中。

关键词:DC/DC变换器;全桥变换器;零电流开关;零电压
开关

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第1期许峰等:一种新型的全桥零电压零电流开关PWM变换器149

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152中国电机工程学报第24卷收稿日期：2003-07-23。作者简介：许峰（1969-），男，副教授，在职博士研究生，研究方向为大功率软开关DC/DC变换技术；徐殿国（1960-），男，教授，博士生导师，研究方向为电力电子与电力传动等。（责任编辑王彦骏）
双正激DC/DC变换器的一种新型拓扑研究
目前在各种电气设备中应用的各式各样的开关电源,大多数都采用间接式DC/DC变换电路。它具有隔离性能好,便于提供多路输出直流电源等优点。间接式DCPDC变换电路通常又分为单端电路和双端电路。一般小容量的开关电源多采用单端正激式或单端反激式DC/DC变换电路,其高频变压器铁芯中的磁通是单方向脉动的。单端间接式直流变换电路所存在的主要缺点是高频变压器铁芯中的磁通只工作在磁化曲线的第1象限,一方面使铁芯不能得到充分利用,另一方面总需要解决磁通复位的问题。相比之下,双端间接式DC/DC变换电路比较适用于中大容量的开关电源,其高频变压器铁芯的工作磁通在磁化曲线的第1、3象限之间对称地交变,铁芯的利用率较高,也不必担心磁通的复位问题。而且对应于正负半周都可以向输出传递能量,加之高频变压器铁芯的磁通变化线性范围宽,有利于减小变压器的绕组匝数和铁芯体积,提高开关电源的功率密度和工作效率。因