论文题目: 软开关PWM Boost型全桥变换器的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 电力电子与电力传动
作者: 周林泉
导师: 严仰光,阮新波
关键词: 移相控制,脉宽调制,全桥变换器,全桥变换器,对偶,零电压开关,零电流开关
文献来源: 南京航空航天大学
发表年度: 2005
论文摘要: 根据结构不同,全桥变换器可分为Buck型和Boost型两类。在过去的几十年中,Buck型全桥变换器的软开关技术得到了系统而深入的研究,并得到了广泛应用。关于Boost型全桥变换器的软开关技术研究相对较少。Buck型全桥变换器在高输出电压应用场合,其输出滤波电感需要承受较高的电压,使得制造工艺复杂;在多路输出时,交错调节能力差。另外,其变压器易出现磁不平衡现象,输出整流二极管存在反向恢复等。Boost型全桥变换器克服了Buck型全桥变换器的上述缺点,它可以作为大功率电源的单级PFC电路,多路输出电路,电动车的充电器及在分布式电源系统中作为前级变换器等。因此研究Boost型全桥变换器的软开关技术具有重要的理论意义和重要的实用价值。PWM与谐振技术结合起来,既可实现变换器的恒频控制,又可实现变换器的软开关,从而可以大大提高变换器的效率,减小变换器的体积,实现变换器的高功率密度。本文从Boost型全桥变换器的基本电路结构出发,提出了一族PWM控制策略。针对这些控制策略,讨论了它们实现开关管软开关的可能性。分析表明,要实现开关管的软开关,必须使全桥逆变桥中斜对角的两只开关管错开开通,先开通的开关管称为超前管,后开通的开关管称为滞后管。论文分别讨论了超前管和滞后管的软开关实现方式,指出超前管只能实现零电流开关(Zero-Current-Switching, ZCS),滞后管既可实现ZCS,又可实现零电压开关(Zero-Voltage-Switching, ZVS)。从而将PWM Boost型全桥变换器的软开关技术归纳为ZCS和ZCZVS两类,并提出了一种新型ZCZVS PWM Boost型全桥变换器。对偶原理是一种重要的电路分析方法,被证明是电力电子技术发展新的变换器的强大工具,可以帮助我们更好地理解各种变换器之间的关系。本文通过两种常用的对偶方法——打点法和双向变换法,对ZVS PWM Buck型全桥变换器、ZVZCS PWM Buck型全桥变换器和加钳位二极管的ZVS PWM Buck型全桥变换器等三种Buck型全桥变换器进行了对偶研究,从而分别得到了它们的对偶电路,即ZCS PWM Boost型全桥变换器、ZCZVS PWM Boost型全桥变换器和副边加钳位开关管的ZCS PWM Boost型全桥变换器,并对各对偶电路作了详
论文目录:
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 本论文研究内容
第二章 PWM BOOST 型全桥变换器的软开关技术
2.1 引言
2.2 BOOST 型全桥变换器的PWM 控制策略
2.3 两类切换方式
2.4 超前管和滞后管的软开关实现
2.5 ZCS PWM BOOST 型全桥变换器
2.6 ZCZVS PWM BOOST 型全桥变换器的实现
2.7 本章小结
第三章 BUCK 型全桥变换器与BOOST 型全桥变换器的对偶
3.1 引言
3.2 对偶原理及其在网络图论中的应用
3.3 用对偶法推导ZCS PWM BOOST 型全桥变换器
3.4 用对偶法推导ZCZVS PWM BOOST 型全桥变换器
3.5 双向对偶法推导加箝位开关管的ZCS PWM BOOST 型全桥变换器
3.6 本章小结
第四章 移相控制ZCZVS PWM BOOST 型全桥变换器
4.1 引言
4.2 工作原理
4.3 变换器的特点
4.4 参数设计
4.5 实验结果
4.6 本章小结
第五章 副边加箝位开关管的ZCS PWM BOOST 型全桥变换器
5.1 引言
5.2 工作原理
5.3 实现ZCS 的策略及电流占空比的丢失
5.4 参数设计
5.5 实验结果
5.6 本章小结
第六章 工作总结及展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
发布时间: 2006-09-05
参考文献
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