电力电子电源技术及应用4.2.ppt

基本的Boost ZVT PWM变换器的主开关管是零电压开通，提高了变换器的效率，但辅助开关管仍为硬开关。因此，人们又提出多种改进的Boost ZVT-PWM变换器拓扑，图7-8a给出其中一种简单的拓扑。图7-8a所示的电路与基本的Boost ZVT PWM变换器相比，只是在辅助谐振电路中增加了一个电容（ ）和两个二极管（ 和 ），但可实现主开关管与辅助开关管的软开关，其工作波形如图7-8b所示。为了简化分析，做出类似基本零电压转换PWM变换器的假设。 4.2.2 改进的零电压转换PWM变换器 改进的Boost ZVT-PWM变换器及其工作波形 a）电路拓扑 b) 工作波形 4.2.2 改进的零电压转换PWM变换器 电路一个工作周期共有9个工作阶段，对应9种工作模态，各工作模态分析如下： a）工作模态1 （1） 阶段，工作模态1，等效电路如图a所示。 时刻，辅助开关管 受控开通，流过Boost二极管VD的电流 开始向辅助开关管 、谐振电感 转移，该阶段谐振电感 中的电流上升斜率为 ，直至 时刻， , ，电路进入下一工作阶段。 4.2.2 改进的零电压转换PWM变换器 b）工作模态2 （2） 阶段，工作模态2，等效电路如图b所示。 时刻，Boost二极管VD电流过零关断，谐振电容 （包括 的集射结电容）和谐振电感 谐振， 继续上升， 下降，该阶段 按 的规律变化， 时刻， 上升到最大值， 下降到零，电路进入下一工作阶段。 4.2.2 改进的零电压转换PWM变换器 c）工作模态3 （3） 阶段，工作模态3，等效电路如图c所示。 时刻， 下降到零， 导通，主开关管的端电压被钳位于-0.7V，该阶段 维持不变，在该阶段开通 ， 零电压开通， 时刻， 关断，电路进入下一工作阶段。 4.2.2 改进的零电压转换PWM变换器 d）工作模态4 （4） 阶段，工作模态4，等效电路如图d所示。 时刻，辅助开关管 受控关断，由于 向吸收电容 及辅助管 结电容 谐振充电，辅助开关管 关断时电压上升的速度变慢，实现了关断缓冲，该阶段 时刻， 中的电流下降到零， 开始流过电流，电路进入下一工作阶段。 4.2.2 改进的零电压转换PWM变换器 e）工作模态5 f）工作模态6 （5） 阶段，工作模态5，等效电路如图e所示。 时刻， 开始流过电流，Lr与CB、CDS1继续谐振，t5时刻， 、 谐振到等于Uo，VD2导通，电路进入下一工作阶段。 （6） 阶段，工作模态6，等效电路如图f所示。t5时刻，VD2导通, 、 被钳位于Uo，Lr通过VD1、VD2和VD3向负载释放能量，t6时刻iLr=0，电路进入下一阶段。 4.2.2 改进的零电压转换PWM变换器 g）工作模态7 （7）t0～t7阶段，工作模态7，t6时刻，iLr下降为零，VD1、VD2、VD3电流过零关断, 输入电源通过导通的主开关管VTS继续给L1充电，该阶段等效电路如图g所示。 4.2.2 改进的零电压转换PWM变换器 h）工作模态8 i）工作模态9 （8）t7～t8阶段，工作模态8，等效电路如图h所示。t7时刻，主开关管VTS受控关断，iL1向Cr充电，uCr上升；由于uCB+uCr=Uo，uCr上升使下降，即L1向CB反向充电，VD2导通，t8时刻，uCr=Uo， uCB =0，VD导通，电路进入下一工作阶段。该阶段内辅助开关管VTS1的缓冲电容CB电压无损回零，实现了无损吸收。另外，CB对主管VTS的关断也起到了缓冲作用。 （9）t8～t9阶段，工作模态9，等效电路如图i所示。t8时刻，Boost二极管VD开通，并保持uCr=Uo，uCB =0。 4.2.2 改进的零电压转换PWM变换器 4.2.3 基本的零电流转换PWM变换器 零电流转换（ZCT）PWM变换器，它利用谐振网络并联在开关上，使得电路中的有源开