| 对称控制全桥谐振PWM软开关变换器 |
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| 引用本文： | 曹太强,甘雪,周川,郭筱瑛,夏昱成.对称控制全桥谐振PWM软开关变换器[J].电工技术学报,2016(18):92-99. |
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| 作者姓名： | 曹太强 甘雪 周川 郭筱瑛 夏昱成 |
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| 作者单位： | 1. 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室成都 610039; 西华大学电气信息学院成都 610039;2. 西华大学电气信息学院成都 610039;3. 攀枝花学院电气信息工程学院攀枝花 617000;4. 电子科技大学格拉斯哥学院成都 611731 |
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| 基金项目： | 西华大学学生创新创业项目(苗子工程)(2015RZ0030)，太阳能技术集成及应用推广四川省高校重点实验室项目(TYN2015-09)，攀枝花市科技计划项目-太阳能光伏离/并网智能化控制逆变一体集成应用(2014CY-S-1-2)，攀枝花学院分布式光伏多逆变器并网控制研究(2014YB11)，攀枝花市科技计划项目-光伏发电系统关键技术研制(2015 CY-C-5)，四川省电力电子节能技术与装备重点实验室(新型高效无桥高功率因数变换器的研究-szjj2015-066)，流体及动力机械教育部重点实验室研究基金(西华大学)资助项目。 |
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| 摘 要： | 针对传统对称控制全桥变换器不能实现软开关而导致变换器效率较低的现状,提出了对称控制全桥谐振PWM(FB-RPWM)变换器,详细分析了FB-RPWM变换器的工作模式及其稳态特性。分析结果表明:FB-RPWM变换器虽然采用对称控制,却仍在全负载范围内实现了所有桥臂开关管的零电压开通(ZVS)和输出二极管的零电流关断(ZCS),且其输入输出电压传输比与负载、开关频率和占空比无关,呈现出直-直变压器(DCX)的工作特性。与移相全桥(PSFB)变换器相比,FB-RPWM变换器减小了两个开关管的关断电流,且变压器一次侧采用隔直电容,实现了励磁电感电流的零直流偏量,降低了变压器损耗,进一步提高了变换器的效率。最后,搭建了一台400V输入、50V/10A输出的实验装置,验证了理论分析的正确性。
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| 关 键 词： | 全桥变换器 谐振PWM技术 DC-DC变压器 移相全桥 |
Research on Symmetrical Controlled Full-Bridge Resonant PWM Converter |
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| Abstract: | The traditional symmetrical controlled full bridge DC-DC converter fails to achieve soft switching. Thus, this paper proposes a full bridge resonant PWM (FB-RPWM) converter. Its operation modes and steady state characteristics are analyzed. The analysis results show that FB-RPWM converter exhibits the characteristics of DC-DC transformer (DCX), and its DC voltage conversion ratio is independent of load, switching frequency and duty ratios. The proposed FB-RPWM converter can realize zero-voltage turn-on switching (ZVS) of switches in the full load range and zero-current turn-off switching (ZCS) of the diode. Compared with the traditional phase-shift full bridge (PSFB) converter, FB-RPWM converter has reduced switch current stress and turn-off current of the main switch. It has also completely eliminated current offset of magnetizing inductor, and thus improved the efficiency of the converter. Finally, a 400V input, 50V/10A output experimental prototype is established to verify the theoretical analysis. |
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| Keywords: | Full bridge DC-DC resonant PWM technology DC-DC transformer phase-shifted full-bridge |
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