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一種隔離型雙向軟開關DC/DC變換器。
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摘要:針對雙向DC/DC變換器存在的開關損耗高等問題,提出了一種新型的隔離型雙向軟開關DC/DC變換器。該變換器由對稱的拓撲結構組成。在電感和變壓器漏感的作用下,變換器中的開關元件能夠在較大的負載范圍內實現零電壓開關。同時在脈寬調制的控制下,二極管實現了零電流關斷。這些措施減小了開關損耗、電壓電流應力以及電磁干擾。分析了工作原理和開關過程,研制了一臺500W的試驗樣機并進行了試驗。試驗結果證明:在輕載和重載的條件下,所有的開關管都能夠零電壓導通,同時二極管能夠在電流為零(ZCS)的情況下自然關斷。
關鍵詞:雙向DC/DC變換器;隔離型軟開關;開關損耗
隨著功率變換技術的發展,人們對開關電源的性能、重量、體積、效率和可靠性提出了更高的要求,而開關電源的高頻化則是使其滿足上述要求的一個重要手段,特別是其有助于減小電感、變壓器等磁性元件的體積,并改善開關電源的電磁兼容性,因此成為開關電源技術發展的一個重要趨勢。但開關元件的開關損耗限制了工作頻率的進一步提高,成為制約開關電源高頻化的主要因素,所以,開關電源的軟開關技術一直是電力電子技術的一個重要研究方向。而雙向DC/DC變換器是近年來功率變換的又一個研究熱點,它可廣泛地應用于電動汽車、分布式發電系統、智能充放電機等方面,具有廣闊的應用前景。雙向DC/DC變換器不僅可以充當兩個不同電壓等級電氣系統之間的聯系橋梁,還能夠進行能量調節和管理。由于雙向DC/DC變換器具有能量雙向流動的特點,因此與單向DC/DC變換器相比,它的拓撲結構有所不同:通常,雙向DC/DC變換器的變壓器原副邊兩側都采用全控元件,元件較多,因而實現軟開關的難度更大。
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