双管正激软开关变换器的研究

发布时间：2019-07-18 09:39

【摘要】：随着电力电子技术的不断发展,各类电源系统的设计向着高可靠性、高频化、小型化的趋势发展。双管正激变换器具有开关管电压应力低,抗桥臂直通可靠性高,结构简单等显著的优点,在多种电源系统,如通信电源、一次弧焊电源和计算机电源等获得了广泛的应用。软开关技术具有改善功率器件的运行环境,提高器件运行的可靠性,降低系统的开关损耗,减小变换器的体积等特点,对电源的高频化、小型化设计极为有利。因此,双管正激软开关变换器是近几年的研究热点,在开关电源的发展中有着不可替代的作用,对这类变换器的研究具有重要意义。本文在广泛研究双管正激软开关变换器的基础上,分析了几类典型的双管正激软开关变换器、并联双管正激软开关变换器的软开关实现条件及其存在的问题。对变换器的软开关实现方法进行归纳和总结,重点研究了日本学者提出的基于输出耦合电感的交错并联双管正激变换器,针对此变换器存在的开关管电流应力和续流二极管电压应力受耦合电感变比影响大的问题,本文提出一种新型的交错并联双管正激软开关变换器。本文提出的新型交错并联双管正激软开关变换器与基于输出耦合电感的交错并联双管正激变换器相比,它针对副边辅助回路进行改进,利用耦合电感、维持电容、辅助二极管构成新的辅助回路。变换器采用移相控制方式,实现所有开关管的软动作。辅助回路的设计对变换器电流、电压应力大小无附加影响,可有效降低变换器环流损耗。根据不同工作模式下的等效电路图,分析该变换器的工作原理,软开关实现条件、耦合电感变比的设计对变换器的各电压、电流应力和输出特性的影响。最后在理论分析的基础上,利用Cadence 16.2仿真平台,搭建500W/100kHz的仿真模型进行仿真,验证该新型变换器理论分析的可行性和正确性,证实了该变换器的优越性能。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM46

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本文编号：2515797