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基于软开关的大功率双向DC/DC变换器的研究

金波  
【摘要】: 随着科技和生产的发展,对双向DC/DC变换器的需求日益增多,主要有直流不停电电源系统、航空电源系统、电动汽车等车载电源、直流功率放大器及蓄电池储能等应用场合。 软开关(Soft switching)技术的应用可以降低双向DC/DC变换器的开关损耗,提高变换器的工作效率,为变换器的高频化提供可能性,从而大大缩小变换器的体积,提高变换器的功率密度和动态性能。 文中从双向DC/DC变换基本单元入手,针对某大型车载电源系统设计了一种新型双向DC/DC变换器拓扑电路,降压变换采用移相全桥式ZVS—PWM功率变换,升压变换采用推挽式DC/DC Boost功率变换。考虑到其输出功率较大,使用四个独立的变换器并联,利用控制电路的稳压限流特性实现热备份。 文中介绍了移相全桥式软开关变换及推挽式DC/DC Boost变换的工作原理,分析了移相全桥ZVS的实现和占空比的丢失,并设计了各自的控制电路和保护电路。在研究过程中首先使用Pspice仿真对该方案进行了仿真,证明了该拓扑结构的可行性。在此基础上进行了实验样机的研制,并在该样机上进行调试,文中最后给出了试验波形。


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