改进的降压型软开关PWM变换器.pdfVIP

第12卷第4期 电工 技 术 学 报 19 年8月 改进的降压型软开关PWM 变换器 AnImproved Buck Soft—SwitchingPW M Converter 周仕祥 黄是鹏 (中国计量学院) ZhouShixiang HuangShipeng (ChinaInstituteofMetrology) ＆ 摘 要 J＼ 恒额控101的堆谐振变换嚣存在功率限制和高应力坎稿。提 出了改进的降压型软开差PWM变 换器，并和传统PWM 电路进行 了应力比较。通过改进电路的理论分析和实验验证，结果表明上 。 -调--制]变 改改进进软软袱可天f， l ／ At stract Thecons tant—frequencyquasi resonantconverterhastheproblemsofpowexlimitationandhigh stresse~．Thispaperpresentsanimprovedbucksob—switckintgPWM converts-．Thesl2-e~ ofim— provedcircuitandbuckpW M converterarecompared Theoreticaland expeximnetalresultsofimproved converterindicatetha ttheproblemsa~orementionedcaD．besolvedeffectively Keywords：PWM Buckconverter Soft—switching Auxiliarycommutation 降压型变换器是较常用的拓扑之一．其传统 1 引言 pWM 电路示于图l。为了降低开关S1关断后产生 采用变频控制的谐振和准谐振变换器，其滤波 的损耗和噪声，可在S两端并喂一定数量的电容 器和变压器的优化设计十分困难。而在通信和计算 尽管S1的开通损耗将由此增加，但可通过实理S， 机等系统中．由于分布式电源系统同步的需要，一 的零电压开关来克服。改进的降压型软开关PWM 般要求变换器的恒频控制，因而软开关PWM 变换 变换器示于图2。图中开关s2、二报管V 和谐振 器的研究 日益引起人们的关注和兴趣。在准谐振变 电感L 组成了辅助换流电路。通过合理控制 S和 换器拓扑中．将续流二极管改成可控整流管，即可 s2的开关时间．该电路可实现输出电压的PWM 控 实现变换器的恒频控制和功能开关管的零电压或零 制及 S 的零电压开关、s2的零电流开关，并且克 电流开关 “ J，从而克服传统PWM变换器的硬开 服了上述的软开关PWM 变换器存在的不足。 关特性和准谐振变换器的变频控制缺陷。但是这些 2 ．改进电路的工作原理和理论结果 软开关恒频控制的变换器仍然存在准谐振变换器的 其他不足。首先是当输出电流超出一定范围时．变 2．1 工作原理 换器将失去零 电压或零电流开关特性，从而限制了 图3示出了改进电路 (图2)的典型波形。在 变换器的功率应用范围；其次是高电压和高电流应 一 个完整的开关周期 内．该电路以6种方式运行。 力降低了变换器的效率。 在 下的分析中．假定输出