基于级联技术的ZVS变换器的设计.docVIP

摘要： 研究一种把软开关技术和移相PWM控制技术以及双向DC－DC变换器技术有机结合在一起的新型高频DC－DC开关功率全桥变换器，它采用电流模式移相ＰPWM控制，在较大的负载范围内实现了开关器件的零电压软开关（ZVS）。, 级联电路，零电压软开关，直流变换器 目录 一、设计目的………………… ……………………………………………………2 二、设计内容 ……………… ……………………………………………………2 1.电路级联的连接方式……… …………………………………………………2 2.应用级联技术的电路……… …………………………………………………3 3.级联技术在DC/DC变换器中应用 ……………………………………………4 3.1 降压型(Buck)变换器的工作原理…………………………………………5 3.2升压型(Boost)变化器的工作原理 ………………… ………………………8 4.升降压斩波电路 ……………………………………… …………………… 10 5、Cuk斩波电路…………………………………… ……………………12 6.Sepic斩波电路和Zata斩波电路 ………………………… ………………14 6.1 Sepic斩波电路的基本工作原理………………………………………… 16 6.2 Zata斩波电路工作原理 ……………………………………………………16 7.硬开关和软开关 …………………………………………………………… 17 7.1开通和关断损耗大 ………………………………………………………… 18 7.2感性关断问题 ……………………………………………………………… 19 7.3 容性开通问题 ………………………………………… ………………… 20 7.4二极管反向恢复问题 ………………………………… ………………… 22 7.5电磁干扰严重 ……………………………………………………………… 23 8、零电压软开关(ZVS) …………………………………………………………24 9.主电路的ZVS实现方案………………………………………………………24 三、仿真及其结果分析………………………………………………………… 25 1.1.模型建立 ………………………………………………………………… 25 1.2 仿真结果及其分析 ……………………………………… ………………25 四、结束语………………………………………………………………………26 五、参考文献 …………………………………………………………………27 基于级联技术的ZVS变换器的设计 DC/DC变换器也称为斩波器，利用电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变通断时间比（通常称为占空比，Switch Duty Ratio,用D表示）来改变输出电压平均值。DC/DC变换器被广泛地应用在直流开关电源和直流电机驱动系统中。 DC/DC斩波电路的种类较多，包括6种基本斩波电路：降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。 一、设计目的： 1.电路级联的连接方式 图1 电路的连接方式 电路的级联在结构连接方式可能是一样的，但是级联主要电路的串联与电路的的串联与电级联在结构连接方式可能是一样的，但是级联主要强调的是各个级联功率级在完成各自能量变换功能上的相似或相同，而电路的级联和电路的并联的区别主要体现在级联的电路将系统函数分解为几个较简单的子系统函数的乘积，而并联的电路则是将系统函数分解为几个简单子系统函数之和。每种连接都有自己的适用场合，并且同时也存在某一具体功能的电路可采用不同连接方式实现的情况。 2.应用级联技术的电路 应用级联技术构成的新的电路拓扑，主要是为了改善单个级联的功率单元的不足之处，或在设计实现某一电路时，分解实现各子电路的功能后，再利用级联技术来实现整体主电路的设计任务。以下列举了若干应用级联技术的电路： ①在有源滤波电路中，当设计出某种类型的n阶传递函数将n阶传递函数分解为若干个低阶级联形式，即将其划分成若干个一阶、二阶传递函数基本节 ③在双象限直流变换电路中输出电流极性可逆的变换电路由降压型和升压型电路级联而成多级放大电路由单级放大电路级联而成，。3.级联技术在DC/DC变换器中应用 DC/DC变换器的基本电路有降压型(Buck)和升压型(Boost)变换器，基本电路如图2所示，分析电路的工作原理时，为简单起见，假定开关为理想开关，电路中各元件的内阻忽略不计。另外，输入电压为VI，输出电压Vo，电感与电容的值足够大，流经电感的电流与电容两端电压的纹波非常小。