諧振與負載電流全解耦的零電壓轉換Buck電路
發(fā)布時間:2021-03-26 21:03
針對Buck電路在高頻狀態(tài)下存在的開關損耗和高次諧波問題,提出了一種新型的Buck軟開關拓撲結構。它在傳統(tǒng)Buck電路的基礎上添加輔助開關和串聯(lián)諧振回路,利用輔助開關控制串聯(lián)諧振回路實現(xiàn)主開關和輔助開關的零電壓導通和關斷,并在軟開關過程中將諧振電流和負載電流完全解耦,減小了電路儲能,降低了對諧振電感與電容的容量要求,使開關管的零電壓導通更易實現(xiàn)。分析了新型Buck電路的工作原理,并根據(jù)諧振電感、電容與開關管通斷時刻之間的關系計算出軟開關電路的實現(xiàn)條件參數(shù)值,實驗結果證明了該新型電路的有效性。
【文章來源】:電氣傳動. 2020,50(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
新型Buck軟開關拓撲結構
t0時刻,V1導通,如圖2a所示。此階段內(nèi),L1上的電流iL1為逆時針方向且線性減小,電感電流iL2和iL1均經(jīng)VD4續(xù)流。此外,L2還為負載RL提供能量,假設電感量足夠大,電流幾乎沒有波動。設定電流逆時針方向為負,則iL1滿足以下關系:t1時刻,如圖2b所示。L1上的電流iL1即為電源電流,從零開始正向增大,為L1和C3充電儲能,并為RL提供能量。根據(jù)基爾霍夫電壓定律(kirchhoff’s voltage law,KVL)和基爾霍夫電流定律(kirchhoff’s current law,KCL)[20]可得出以下方程:
t8時刻,如圖2i所示。C2,C1充放電結束,iL1通過V1的反向并聯(lián)二極管續(xù)流,C1的電壓為零,將V1鉗位在零電壓狀態(tài)。至此,Buck電路的1個工作周期完成。對應的工作波形圖如圖3所示。2 電路特性分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]車載充電PWM軟開關DC-DC變換器研究綜述[J]. 李紅梅,張恒果,崔超. 電工技術學報. 2017(24)
[2]基于耦合電感的零電壓開關同步Buck變換器[J]. 陳桂鵬,陳鑾,陶勇,鄧焰,何湘寧. 電工技術學報. 2016(S1)
[3]一種最小應力的無源無損軟開關方案[J]. 張強,林維明. 中國電機工程學報. 2016(18)
[4]具有移相控制的ZVS全橋DC-DC斬波變換器[J]. 孫鐵成,郭超,娜仁圖亞,孫航,申宏偉. 電工技術學報. 2014(12)
[5]新型Buck軟開關電路的設計與仿真[J]. 賈貴璽,張春雁,肖有文,趙惠超. 電工技術學報. 2012(02)
[6]一種新型軟開關BUCK變換器[J]. 張衛(wèi)平,張曉強,陳振更,劉元超. 中國電機工程學報. 2007(22)
[7]Buck電路的一種軟開關實現(xiàn)方法[J]. 陳世杰,顧亦磊,呂征宇. 電力電子技術. 2004(01)
本文編號:3102244
【文章來源】:電氣傳動. 2020,50(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
新型Buck軟開關拓撲結構
t0時刻,V1導通,如圖2a所示。此階段內(nèi),L1上的電流iL1為逆時針方向且線性減小,電感電流iL2和iL1均經(jīng)VD4續(xù)流。此外,L2還為負載RL提供能量,假設電感量足夠大,電流幾乎沒有波動。設定電流逆時針方向為負,則iL1滿足以下關系:t1時刻,如圖2b所示。L1上的電流iL1即為電源電流,從零開始正向增大,為L1和C3充電儲能,并為RL提供能量。根據(jù)基爾霍夫電壓定律(kirchhoff’s voltage law,KVL)和基爾霍夫電流定律(kirchhoff’s current law,KCL)[20]可得出以下方程:
t8時刻,如圖2i所示。C2,C1充放電結束,iL1通過V1的反向并聯(lián)二極管續(xù)流,C1的電壓為零,將V1鉗位在零電壓狀態(tài)。至此,Buck電路的1個工作周期完成。對應的工作波形圖如圖3所示。2 電路特性分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]車載充電PWM軟開關DC-DC變換器研究綜述[J]. 李紅梅,張恒果,崔超. 電工技術學報. 2017(24)
[2]基于耦合電感的零電壓開關同步Buck變換器[J]. 陳桂鵬,陳鑾,陶勇,鄧焰,何湘寧. 電工技術學報. 2016(S1)
[3]一種最小應力的無源無損軟開關方案[J]. 張強,林維明. 中國電機工程學報. 2016(18)
[4]具有移相控制的ZVS全橋DC-DC斬波變換器[J]. 孫鐵成,郭超,娜仁圖亞,孫航,申宏偉. 電工技術學報. 2014(12)
[5]新型Buck軟開關電路的設計與仿真[J]. 賈貴璽,張春雁,肖有文,趙惠超. 電工技術學報. 2012(02)
[6]一種新型軟開關BUCK變換器[J]. 張衛(wèi)平,張曉強,陳振更,劉元超. 中國電機工程學報. 2007(22)
[7]Buck電路的一種軟開關實現(xiàn)方法[J]. 陳世杰,顧亦磊,呂征宇. 電力電子技術. 2004(01)
本文編號:3102244
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3102244.html
教材專著