本文選題：不對(duì)稱半橋直流變換器 + 有源輔助無(wú)損邊緣諧振電路��； 參考：《東北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：直流變換就是通過(guò)電路控制開(kāi)關(guān)管進(jìn)行高速的開(kāi)通與截止,將直流(交流)電轉(zhuǎn)化為所需要的一組或多組電壓的裝置。隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,極大的推動(dòng)了高效率、小體積、輕重量、高精度的開(kāi)關(guān)電源的研究和應(yīng)用。尤其在低壓大電流輸出和中小功率變換場(chǎng)合,降低開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力以及減小電壓和電流變化率對(duì)提高功率變換效率和減小EMI具有重要意義。不對(duì)稱半橋直流變換器具有開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力低和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛的研究。同時(shí),為了提高開(kāi)關(guān)頻率和降低開(kāi)關(guān)損耗,軟開(kāi)關(guān)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)可以改善功率開(kāi)關(guān)器件的運(yùn)行環(huán)境,提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,降低變換器的功率損耗,抑制過(guò)高的電壓電流變化率,有效防止電磁干擾,降低系統(tǒng)噪聲等優(yōu)點(diǎn)。因此,不對(duì)稱半橋軟開(kāi)關(guān)直流變換器受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。通過(guò)對(duì)大量半橋型直流變換器拓?fù)涞姆治鲅芯堪l(fā)現(xiàn),半橋型直流變換器普遍存在輕載時(shí)難以實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)、副邊整流電路損耗大的問(wèn)題,這也是半橋型變換器在未來(lái)實(shí)際應(yīng)用中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。針對(duì)上述問(wèn)題,本文提出了一種不對(duì)稱半橋(AHB)零電流準(zhǔn)諧振變換器。本文提出一種不對(duì)稱半橋(AHB)零電壓零電流軟開(kāi)關(guān)PWM DC-DC變換器由PWM控制的帶有邊緣諧振無(wú)損緩沖單元的半橋逆變器和一個(gè)與高頻變壓器連接的倍流整流器組成。為了在高頻逆變器的原側(cè)獲得較寬的零電流軟開(kāi)關(guān)變換范圍,在半橋臂中采用的無(wú)損緩沖單元由一個(gè)開(kāi)關(guān)管和一個(gè)無(wú)損電容組成,在PWM方式下實(shí)現(xiàn)寬范圍的ZCS軟開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換,并且對(duì)輸入電流等級(jí)不是十分依賴。此外,變換器能夠零電壓零電流關(guān)斷。根據(jù)不同模式下的等效電路圖,分析這種變換器的工作原理、軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)條件以及參數(shù)設(shè)計(jì)原則。最后,采用絕緣柵雙極性晶體管IGBT (insulated gate bipolar transistor),通過(guò)仿真驗(yàn)證該變換器的有效性。
[Abstract]:DC conversion is a device that switches on and off at high speed through circuit control switches and converts DC (AC) electricity into one or more sets of voltages needed. With the rapid development of power electronics technology, the research and application of switching power supply with high efficiency, small volume, light weight and high precision has been greatly promoted. Especially in the case of low voltage and high current output and medium and small power conversion, it is very important to reduce the voltage stress and voltage and current change rate to improve the efficiency of power conversion and to reduce the EMI. Asymmetric half-bridge DC / DC converter has been widely studied for its advantages of low voltage stress and simple topology. At the same time, in order to increase the switching frequency and reduce the switching loss, soft switching technology emerged as the times require. Soft switching technology can improve the operating environment of power switch devices, improve the reliability of the system operation, reduce the power loss of the converter, restrain the excessive voltage and current change rate, effectively prevent electromagnetic interference, and reduce the system noise. Therefore, asymmetric half-bridge soft switching DC / DC converters have attracted wide attention from scholars at home and abroad. Through the analysis of a large number of half-bridge DC / DC converter topologies, it is found that the half-bridge DC / DC converter is difficult to realize soft switching when the load is light, and the secondary side rectifier circuit has a large loss. This is also the key technical problem which must be solved in the future application of semi-bridge converter. To solve these problems, an asymmetric half-bridge (AHB) zero-current quasi-resonant converter is proposed in this paper. In this paper, an asymmetrical half-bridge (AHB) zero-voltage zero-current soft-switching PWM DC-DC converter is proposed, which consists of a PWM controlled half-bridge inverter with edge resonant lossless buffer and a current-doubling rectifier connected with a high-frequency transformer. In order to obtain a wide range of zero-current soft-switching conversion at the original side of the high-frequency inverter, the lossless buffer cell used in the half-bridge arm consists of a switch tube and a lossless capacitor. The ZCS soft switching is realized in a wide range of PWM mode. And the level of input current is not very dependent. In addition, the converter can turn off zero voltage and zero current. According to the equivalent circuit diagram in different modes, the principle of the converter, the realization condition of soft switch and the principle of parameter design are analyzed. Finally, the effectiveness of IGBT (insulated gate bipolar transistor), is verified by simulation.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM46

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本文編號(hào)：2090434