串聯諧振拓撲分析之公升降壓式DC DC變換器

2021-06-26 07:42:43 字數 890 閱讀 7663

試驗儀器:串聯諧振拓撲分析 技術員:王小紅\陸廣香

一種新型串聯諧振公升降壓式dc-dc變換器拓撲。採用全橋結構產生電壓方波,經並 聯式雙串聯諧振lc網路後,在lc串聯支路上產生交流電流,電平鉗位網路輸出穩定的直流電壓,在開關損耗小的前提下,其調壓範圍變寬。釆用頻率控制,避免了由開關導通和關斷時間不均勻引 起的損耗和溫公升過大等問題。通過matlab**和實驗驗證,證明了所提出的拓撲的正確性。

在dc-dc變換器中,開關損耗和電壓可調區間 影響變換器的效能[1]。傳統的dc-dc變換器,如降 壓(buck)式、公升壓(boost)式等是通過控制占空比 來調節電壓變換比的[2]。傳統拓撲因不能零電壓開 通或零電流關斷而有較大的開關損耗,開關管的開 關頻率上限受到限制。隨著占空比的變化(特別是 占空比接近於1或者0時),開關管的導通和關斷時 間分布不均勻,引起損耗和溫公升過大,使其實用性受 到影響,公升降壓範圍有限[3—«。大電容均壓的半橋式 單lc串聯諧振變換器,利用lc串聯諧振網路,實 現開關管零電壓開通,在降低開關損耗上有所突破, 從而提高了開關頻率,但是其最高電壓變比為1,本 質上屬於降壓式dc-dc變換器本文提出了一 種新型全橋式雙串聯諧振dc-dc變換器,除具有低 開關損耗和寬頻率調節區間外,其最高電壓變比大 幅提高,具有降壓-公升壓特性,開關管的導通和關斷 時間相同且均勻分布,使得系統損耗大大降低。

實驗室試驗軟開關技術的串、併聯諧振dc-dc變換器在降低開關損耗方面效果顯著。但併聯諧振dc- dc變換器的最高變比與品質因數有關,給控制帶 來了困難,不實用;而串聯諧振dc-dc變換器的品 質因數只影響控制的靈敏度,不影響最大變比,適用 性強。因此,對基於串聯諧振網路的dc-dc變換器 進行研究很有意義,公升降壓式串聯諧振dc-dc變換 器的提出為dc-dc變換器開闢了乙個新的領域。

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