电流型推挽/全桥变换器的研究

论文摘要

本文首先阐述了双向直流变换器的应用背景和发展概况,给出了由基本的单向直流变换器演变而来的双向直流变换器拓扑,然后针对高电压传输比的大功率应用场合,研究了一种电流型推挽全桥双向直流变换器。首先给出了基本工作原理仿真验证。在两种工作模式下,进行了使用开关管整流和体二极管整流对推挽侧开关管关断电压尖峰影响的对比仿真分析。在升压工作模式中,使用体二极管整流方案可以减小电压尖峰;在降压工作模式中,两种整流方案对电压尖峰影响基本相同。针对推挽电路易偏磁的问题,采用在全桥侧变压器串联隔直电容的解决方案,仿真结果证明方案的可行性。在电流型推挽全桥双向直流变换器的变压器原边加入有源钳位支路可以钳位开关管的关断电压尖峰,并可以实现有源钳位辅助开关管零电压开通。文章详细分析了该变换器在电感电流连续情况下的两种工作模式,对其工作原理进行了仿真分析。推导了输入输出电压关系。给出了实现软开关的条件。分析了零电压条件和电路参数之间的关系。给出了主要器件的选取方案。最后给出了实验波形。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 双向直流变换器
• 1.1.1 双向直流变换器应用场合
• 1.1.2 双向直流变换器拓扑研究
• 1.2 电流型推挽全桥双向直流变换器
• 1.2.1 电流型推挽直流变换器
• 1.2.2 电流型推挽全桥双向直流变换器
• 1.3 本文的研究内容
• 第二章 电流型推挽全桥双向直流变换器
• 2.1 电流型推挽全桥双向直流变换器的工作原理简述
• 2.2 基本工作原理仿真分析
• 2.3 升压起动工作模式
• 2.4 使用开关管整流对电压尖峰影响的仿真分析
• 2.4.1 全桥侧开关管整流对尖峰的影响
• 2.4.2 推挽侧开关管整流对尖峰的影响
• 2.5 隔直电容改善偏磁的仿真分析
• 2.6 小结
• 第三章 基于有源钳位技术的电流型推挽全桥双向直流变换器
• 3.1 引言
• 3.2 工作原理分析
• 3.2.1 升压工作模式分析
• 3.2.2 升压工作模式软开关实现条件
• 3.2.3 降压工作模式分析
• 3.2.4 降压工作模式软开关实现条件
• 3.3 仿真分析
• 3.3.1 升压工作模式仿真分析
• 3.3.2 降压工作模式仿真分析
• 3.4 小结
• 第四章 电流型推挽全桥双向直流变换器参数设计
• 4.1 反激变压器T2 设计
• 4.2 反激变压器T2 副边续流二极管的选取
• 4.3 有源钳位开关管的选取
• c 的选取'>4.4 钳位电容C_c的选取
• b 的选取'>4.5 隔直电容C_b的选取
• 4.6 小结
• 第五章 实验验证
• 5.1 实验验证
• 第六章 结束语
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 进一步工作的设想
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的论文及参与完成的科研项目