电力电子
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软开关谐振复位双管正激DC/DC变流器
洪小圆, 陈威, 吕征宇
浙江大学电力电子国家专业实验室 杭州 310027
Soft-Switching Resonant Reset Dual Switch Forward DC/DC Converter
Hong Xiaoyuan, Chen Wei, Lü Zhengyu
Zhejiang University Hangzhou 310027 China
摘要 提出了一种新颖的双管正激DC/DC变流器, 利用谐振复位使变流器工作在0.5以上的占空比, 利用变压器二次侧串联饱和电感的方法使变流器所有开关管实现软开关, 适于宽范围输入、高效率要求的应用场合。分析了变流器的工作原理, 对变流器的特性进行了详细的分析。最后以一台250~400V直流输入, 54V/5A输出的样机验证了该变流器的可行性。
关键词 :
双管正激 ,
谐振复位 ,
软开关 ,
饱和电感
Abstract :This paper presents a new dual switch forward DC/DC converter topology. The duty cycle can be more than 0.5 by resonant reset. In addition, soft switching operation is achieved for all switches of the presented converter by adding a saturable reactor . It means that the converter is very attractive for wide range input and high efficiency application. In this paper, the operation principle and characteristic of this converter are analysed in details. Finally, the advantages mentioned above are verified by a 250~400V input, 54V/5A output prototype.
Key words :
Dual switch forward
resonant reset
soft switching
saturable reactor
收稿日期: 2008-07-15
出版日期: 2014-02-17
基金资助: 国家自然科学基金资助项目(50677063ZD)
作者简介 : 洪小圆 男, 1984年生, 博士研究生, 研究方向为电动机驱动及电力电子电路拓扑。陈威 男, 1982年生, 博士研究生, 研究方向为电力电子电路拓扑、电源模块可变结构柔性化技术和电源系统集成。
引用本文:
洪小圆, 陈威, 吕征宇. 软开关谐振复位双管正激DC/DC变流器[J]. 电工技术学报, 2009, 24(10): 65-70.
Hong Xiaoyuan, Chen Wei, Lü Zhengyu. Soft-Switching Resonant Reset Dual Switch Forward DC/DC Converter. Transactions of China Electrotechnical Society, 2009, 24(10): 65-70.
链接本文:
http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2009/V24/I10/65
[1] 张占松, 蔡宣三. 开关电源的原理与设计[M]. 北京:电子工业出版社, 2004. [2] 顾亦磊, 吕征宇, 钱照明, 等. 较高输入电压下系统集成的一组解决方案[J]. 浙江大学学报(工学版), 2006, 40(6): 1027-1031. [3] 顾亦磊, 顾晓明, 吕征宇, 等. 一种新颖的宽范围双管正激型DC/DC变换器[J]. 中国电机工程学报, 2005, 25(2): 44-48. [4] 顾晓明, 顾亦磊, 吴燮华. 一种零电压开关有源钳位双管正激变换器[J]. 浙江大学学报(工学版), 2005, 39(9): 1296-1300. [5] 盛专成, 李广勇, 贺怀谦. 一种双正激电路的软关断拓扑[J]. 电力电子技术, 2001, 35(3): 43-46. [6] 王慧贞, 周平森. ZVS双正激直/直变换器[J]. 南京航空航天大学学报, 2004, 36(5): 610-614. [7] 毛赛君, 王慧贞. 双正激变换器软开关拓扑的分析与评价[J]. 电源世界: 电源技术研究与设计, 2005 (7): 20-26, 5. [8] Hua Guichao, Fred C Lee. An improved full-bridge zero-voltage-switched PWM converter using a saturable inductor[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 1993, 8(4): 530-534. [9] Naoki Murakami, Mikio Yamasaki. Analysis of a resonant reset condition for a single-ended forward converter[C]. PESC ’88 Record, 1988: 1018-1023. [10] Chen Wei, Han Jiang, Wen Chauchun. Bi-directional resetting scheme of the magamp post-regulator[C]. Proceedings of Seventeenth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, 2002, 2: 838-842. [11] 王英武, 王俊峰, 刘佑宝. PWM单端正激变换器谐振磁复位分析与设计[J]. 电力电子技术, 2007, 41(6): 43-44. [12] 陈敏, 马皓, 徐德鸿. 变压器励磁电感对双正激变换器正常工作的影响[J]. 电力电子技术, 2001, 35(6): 15-18, 41, 32.
[1]
胡钰杰, 李子欣, 罗龙, 赵聪, 李耀华. 串联谐振间接矩阵型电力电子变压器高频电流特性分析及开关频率设计 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(6): 1442-1454.
[2]
丁超, 李勇, 姜利, 万江湖, 刘芳. 电动汽车直流充电系统LLC谐振变换器软开关电压边界分析 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(1): 3-11.
[3]
闫成章, 杨晓峰, 刘妍, 温飘, 郑琼林, 陈骞. 基于移相控制的谐振开关电容变换器占空比优化策略 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(zk2): 676-687.
[4]
阚志忠, 冯建兴, 孟宪慧, 王晓寰, 张纯江. 推挽型隔离DC-DC变换器软开关条件分析 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(23): 5027-5035.
[5]
余雪萍, 涂春鸣, 肖凡, 刘贝, 郭祺. 三端口隔离DC-DC变换器软开关特性 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(23): 5014-5026.
[6]
王春芳, 岳睿, 李厚基, 李聃. 基于单管电路的恒流恒压无线充电系统研究 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(22): 4637-4647.
[7]
方天治, 王愿, 张惠丽, 张雨, 沈姝衡, 蓝建宇. 四管Buck-Boost变换器的改进型三模式变频软开关控制策略 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(21): 4544-4557.
[8]
秦清, 韩蓓, 李国杰, 罗林根, 汪可友. 含智能软开关的配电网多阶段弹性力学映射与评估 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(21): 4444-4458.
[9]
张少腾, 赵晋斌, 吴月宝, 毛玲, 梁超. 基于自互感调节的无线电能传输用E类逆变器软开关技术研究 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(21): 4558-4566.
[10]
陈梦颖, 王议锋, 陈庆, 杨良, 韩富强. 一种可变结构型高效宽增益多谐振软开关直流变换器 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(20): 4225-4236.
[11]
张峰, 谢运祥, 胡炎申, 陈刚, 王学梅. 临界模式混合光伏微型逆变器的特性分析 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(6): 1290-1302.
[12]
刘瑞欣, 王议锋, 韩富强, 杨良, 冀睿琳. 应用于宽输入电压范围的两模式切换型软开关谐振直流变换器 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(22): 4739-4749.
[13]
冯兴田, 邵康, 崔晓, 马文忠, 王玉彬. 基于多模态切换的宽电压增益LLC谐振变换器控制策略 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(20): 4350-4360.
[14]
雷浩东, 郝瑞祥, 游小杰, 李芳. 基于开关电容和三绕组耦合电感的高电压增益DC-DC变换器 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(17): 3666-3677.
[15]
杨玉岗, 赵金升. 高增益对称双向LCLC谐振变换器的研究 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(14): 3007-3017.