软开关谐振复位双管正激DC-DC变流器.Stamped

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1、应《电力电子》2008年5期用装置ApplicationDevices软开关谐振复位双管正激DC-DC变流器—Soft—SwitchingResonantResetDualSwitchForwardDCDCConverter浙江大学电气工程学院洪小圆陈威吕征宇——一二孺硬■面i了秤新预的双管正激DCDC变流器，利用谐振复位使变流器工作在0．5以上的占空比，利用变压器副边串饱和电感的方法使变流器所有1)f关管实现软开关，适于宽范围输入、高效率要求的应用场合。分析了变一台250V400V直流输入54

2、V／5A输出的流器的工作喂理，对变流器的特性进行了详细的分忻。最后以，样机验证了该变流器的可行性。关键词：双管正激谐振复位软开关饱和电J基—llOFethan50％bAbstract：Thispaperpresentsanewdualswitchforwarddcdcconvertertopology．Thedutycyclecanbelyresonantreset．Inaddition．softswitchingoperationisachievedfora11switchesofthepre

3、sentedconverterbyaddingasaturablereactor．Itmeansthattheconverterisveryattractiveforwiderangeinputandhigheficiencyapplication．Inthispaper，theoperationprincipleandcharacteristicofthisconverterareanalysedindetails．Finally，theadvantages．-54V／5Aoutputprot

4、otypementionedaboveareverifiedba250V400Vinut．yp，Keywords：DualswitchforwardResonantresetSoftswitchingSaturablereactor1引言针对双管正激开关占空比被限制在0．5以内及变流器开关管硬开关损耗大的问题一种新颖的软开关目前，正激变流器在低压、大电流、功率较大的场，本文提出了合得到广泛的应用，但是传统的单晶体管正激变流器的开关谐振复位双管正激变流器拓扑。管承受两倍的输入电压应力。由于目前工艺

5、水平，FET管400V左右的管子一t‘12工作原理的工作电压不能太高，价格低廉些，使得单管正激变流器不能用在较高输入场合下。双管正激变流器的出现解决了这个问题，它每个开关管的电压应力等于输入电压一，是单管正激的半左右，而且结构简单、可靠性高，在工业界得到广泛的应用。但是传统的双管正激变流器是利用输入电压为变压器复位，故开关占空比不能超过0．5，不能在宽范围的输入场合下使用。针对这个问题，目前主要有RCD复位、有源箝位、谐振复位双管正激变流器三种解决方案【21，其中RCD复位方式效率最低，有源箝位

6、方式需要的开关管数量最多，谐振复位电压应力最高{文献[31提出的RCD复位电路减少了复位图1软开关谐振复位双管正激变流器电阻R上的损耗；文献[41提出的有源箝位双管正激利用饱图1中K。为输入电压，s】、S2为主开关，S3为辅助和电感实现了所有开关管的软开关。另外，文献【5】对目开关，C⋯1、C⋯2、c。。。3分别为sl、s2、S3的输出寄前的软开关双管正激拓扑进行了分析与评价。生电容，Dl、D2、D3分别为Jl、J2、S3的体二极管，《电力电子》2008年5期应用装置A~)INicationDe

7、vices￡为变压器的激磁电感DDf～rt。，c，为谐振电感，，、。为箝模态7：67。6时刻C放电完毕，y降到0，。；。ldsl-v2-极管DDCL，L。为饱和电感，R。为整流二极管，DR2为续。导通，谐振回路由C、、组成，激磁电流流。⋯2。流二极管，L、C。分别为输出滤波电感和电容，尺。为负过D。，该阶段变压器复位电压等于谐振电压V，iL。继续载}VT为变压器原边电压，f。。为激磁电流，fDRI为流过反向增加。整流二极管D的电流f8～ftVRl，DR2为流过续流二极管的电流，模态：r78。7时

8、刻C，上电压谐振到O，D，导rt为流过输出电感的电流，V㈦、Vds2、Vds3分别为s1、通，箝位住C。两端电压，激磁电流iL。通过D1、D，续S，、S，漏源极间的电压，y，为谐振电容c，两端电压，即流，并保持不变。y，保持为0，谐振电压yt～ft。V，。为变压器副边电压，，。为饱和电感与整模态9：89。8时刻S3关断，激磁电流通过分别流二极管相交点对输出地的电压。对C。。。3进行充电，对C。m进行放电，％。2开始下降，‰本文提出的变流器工作在恒定频率下一个开关周，每开始变为正，但由于副边饱和电