一種全功率范圍ZVS的電流型雙向隔離DC-DC變換器研究.pdf

1、風(fēng)能、太陽(yáng)能、氫能等可再生能源在發(fā)電系統(tǒng)、混合動(dòng)力汽車(chē)等方面得到了廣泛應(yīng)用。然而，太陽(yáng)能、風(fēng)能等易受氣候、季節(jié)、地理環(huán)境等因素的影響，輸出功率會(huì)波動(dòng)，因此常常需要儲(chǔ)能單元來(lái)保證供電的質(zhì)量與可靠性。但儲(chǔ)能單元對(duì)輸入電流紋波的要求高且輸出電壓范圍寬，電流型雙向隔離 DC-DC變換器能滿足這些要求，因此常利用這類(lèi)變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)功率傳輸。
　　本文提出了一種新型的電流型雙向隔離 DC-DC變換器。該變換器低壓側(cè)保留傳統(tǒng)的Boost半橋雙向隔

2、離DC-DC變換器的低壓側(cè)結(jié)構(gòu)，輸入Boost電感減小輸入電流紋波，Boost電路提高變換器的電壓增益，且低壓側(cè)開(kāi)關(guān)管的電壓尖峰比傳統(tǒng)的電流型雙向隔離 DC-DC變換器小。新型變換器的高壓側(cè)為兩個(gè)半橋的并聯(lián)，這兩個(gè)半橋復(fù)用一個(gè)電容半橋，兩個(gè)開(kāi)關(guān)半橋的中點(diǎn)分別串聯(lián)電感與變壓器高壓側(cè)相連，串聯(lián)的電感為高壓側(cè)開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通(Zero Voltage Switching， ZVS)創(chuàng)造條件。該變換器采用混合的移相加脈寬調(diào)制(Pluse Wi

3、dth Modulation， PWM)控制，通過(guò) PWM控制使變壓器兩側(cè)電壓匹配，減小開(kāi)關(guān)管的電流應(yīng)力，減小流過(guò)變壓器電流有效值，減小損耗；通過(guò)混合移相控制，使變換器高壓側(cè)開(kāi)關(guān)管在寬輸入電壓和全功率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)際的ZVS，減小開(kāi)關(guān)損耗，提高變換器效率。
　　文中首先介紹了提出的變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為簡(jiǎn)化變換器的分析過(guò)程，推導(dǎo)了變換器的T型和Δ型等效電路，再結(jié)合變換器的工作原理，得到變換器的功率傳輸特性和總電流有效值特性。之后分析了