25kW零电压零电流开关移相全桥PWM+DC-DC变换器的研究

25kW零电压零电流开关移相全桥PWM DC-DC变换器的研究

姓名：刘京斗申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动

指导教师：金新民

20060201

２强＃零屯甄霉；鞋藏弹蕞穆播夸栝％雠ｌ≈。。ｅ变摄葫秘群究４黟蠢警冀事《董２５蠼零邀透零逛淡器美移措愈桥ｐ煳Ｄ＊０ｅ变按器韵研究摘要全耩Ｄｅ、ＤＣ变换器广泛威粥于中太功牵场台，软开关按米蹙交按嚣察离疑诧、鑫功零密建稼发霞魏关穗鼓拳，蔽为蕊霞电力电子技术硪究姻热点之一。本文在对几种零电聪零电流开关（ＺＶＺｅＳ）穆稳金鞒ＤＣ．移ｅ变换器静电旃鞴朴进行理论分拆潞葵懿上；造冀了一嚣裁速曩骞藩摹赣媵瞧嬉翁蟊强ｅＳ移裰垒辑变换器撂手卜，磷刹ｒ～螽２５ｋＷ零电压零瞧流开关黪栏金耩ＰｗＭＤｃ－Ｄｅ变换嚣工程样机。本文蓠兜套缨ｒ离额簸开关援末黪发展与褒凝，攘饕势辑了常见移糨垒桥ＺＶＺｃｓ变换器的主电鼹穗季卜继构及罄本联邂，并对翱边其有简革辅霸氡踌的ｚｖｚｃｓ移相全轿Ｄｃ∞ｃ变按辐龟鼹撼挣豹王臻藏溪避霉ｒ详缓瓣巍。镶逛黪挺翳终褥是蠢藕助邀路结襁灏单、冕耗髓惩俘昶囊源开关、副迭整滋篱电压瞧力，ｊ、及工作瓣率赢等优点，在中大功率场台缀有发隧翦途。然器重点阐述了２５ｋＷ零奄鋈零憩流开燕蓼辐垒辑｝ｗＭＤｅ彤￡变换嚣工程檬枧的主电路缝搀、参数凝诗及控铡系统较磋鹳：漤计。变换瓣艨用了驭１１公司鳓３２位商性能数字信号处瑚器Ｆ麓ｓ０２游２积２为棱心鹣数字整翻蘩笼，荣敬＿骧舞电蕊、赣搿逛—————磊赫甄筝搿，洱蕊Ｆ～——一～１２５ｋｗ霉｛ｋ妖零ｊｎ流拜燕移耘聿：擀ＰｗＭＤｃ．０Ｃ蹙换器莳讲究流双闭环并联结誊奄翡控制方式，控制软｛孛编程语言全熬采蹈ｃ语言，贯彻了模块亿设计的思想，提高７软件的通用性和团’移耱瞧。本文最后分析了２５ｋＷ工程样机的实验数据和波形。从实验结果来看，变换器可以在镘变酌受载范滏内实现踅裁轿蹙瓣零电压开关和滞后桥臂盼零电流开关，满载工作效率达剐了９４％强毫，达鲻了设计要求。关键词：全蟒变换器，软开关，零电压零奄流开关，数字信号处理器ｉｒ————————１丽面甄甭雨ｉ西蔽————————～２５ｋｗ零电压零电嚣｝ｃ开关移相伞桥ｐｗＭＤｃ－Ｄｃ变换器的研究ＲＥＳＥＡＲＣＨ０ＮＡＦＵＬＬ．ＢＲＩＤＧＥ２５ｋＷＺＶＺＣＳＰＷＭＣＯＮＶＥｌ珂嚣ＲＡＢＳＴ爻ＡＣＴＴｈｅ如ｌｌ—ｂｒｉｄｇｅＤＣ—ＤＣＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｃｏｎｖｅｒ’ｔｅｒｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇａｔｒｅｎｄｉｎｔｌ”ｆｏｒ８ｐｐｉｉｃａｔｉｏｎ行ｏｍｍｅｄｉｕｍｔｏｈｉｇｈｐｏｗｅｒａｒａｎｇｅ．ＳｏＲ—ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｅｌｅｃ拄ｏｎｉｃｓ．Ｉｔ’ｓｈｏｔｓｐｏｔｏｆｍｏｄｅｍｐｏｗｅｒｔｈｅ沁ｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏｏｎｈｉ曲魏ｑｕｅｎｃｙａｎｄｈｉ曲＆ｎｓｉｔｙｅｏｎｖｅｆｔｅｒ。ＢａＳｅｄｍｅｒｅｖｉｅｗｏｆ疆ｅｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓｏｆ镰ｅｚＶｚｃＳｆｕｌｌＩｂｒｉｄｇｅｐｗＭａｃｏｎＶｅｒｔｅｒ，ａｎｏｖｅｌｚｖＺＣＳ如ｌｌ一馘姆２５ｋＷＰＮＶＭｃｏｎＶｅｒｔｅｒｕｓｉｎｇｓｉｍｐｌｅａｕｘ呈星ｉａｒｙｃｉｒｃｕｉｔｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，Ａｐｒｏｔｏｔｙｐｅｉｓｍａｄｅ丹ｏｍｔ｝ｌｉｓｔｏｐｏｌｏｇｙ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｆｌｒｓｔｒｅＶｉｅｗｔ１１ｅｓｔａｔｕｓａｎｄｄｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ肌ｑｕｅｎｃｙｍｅｓｏ矗一ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．ＴｈｅｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓａｎｄｔｈｅｏｒｙｏｆＺｖＺＣＳａｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅＰＷＭｃｏｎＶｅｎｅｒａｒｅｉｎｔｍｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｃｏｎＶｅｎｅｒｕｓｉｎｇａｔｏｐｏｌｏｇｙｏｆｎｏＶｅｌＺＶＺＣＳｆｆｕｌｌ—ｂｒｉｄｇｅＰ１ｉ７旷Ｍｓｉｍｐｌｅａｕｘｉｌｉａｒｙｃｉｒｃｕ主ｔｉｓａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄ．ＩｔｈａｓｍａｎｙａｄＶａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈａｓｓｉｍｐｌｅ攫ｕｘｉ｝ｉ鑫ｇｃｉｒｃｕ主ｔ，ｌｏｗｏｆｅｉｒｃｕｌａｔｉｎｇＶｏ地ｇｅｓｔｒｅｓｓｏｎ也ｅｆｅｃｔｉｆ｝ｅｒｄｉｏｄｅｓ，ｓｅｌｆ＿ａｄｊｕｓ乜ｎｅｎｔｅｕ撒ｎｔａｎｄｈｉ醢ｅ爆ｃｉｅｎｃｙ．ｈｉ曲ｐｏｗｅｒＩｔ’ｓｐａｆｔｉｃｕｌａｒｌｙｓｕｉｔａｂｌｅｆｂｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ矗ｏｍｍｅｄｉｕｍｔｏｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｏｆｔｈｅｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅ联ｌｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａａｒｅｅｘｐｌａｉｎｅｄ．ＴｈｅｐａｐｅｒｂａｓｅｄｏｎｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍＴＩ，Ｓｈｉ醇２５ｋＷ零电雎零电流开关移相全桥ＰｗＭＤＣ－ＤＣ变换撩的研究ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＤＳＰ（ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２）．Ｔｗｏｐａｒ“ｌｅｌＰＩｌｏｏｐｓｏｆ也ｅｏｕｔｐｍｖｏｌｔａｇｅａｎｄｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｃｎｔ对ｅｕｓｅｄ．ＴｈｅＣｌａｎｇｕａｇｅａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｍｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ，ｕｓｅｄａｎｄｅａｓｉｌｙｍｉｇｒａｔｅｄ．Ａｔｔ１１ｅｅｎｄｏｆ山ｉｓｏｆｍｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅａｒｅｐｒ０伊锄ｉｓｂａｓｅｄｓｏｏｎｉｔｃａｎｂｅｗｉｄｅｌｙｐ印ｅｒ，ｍｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａａｌｌｄｗａｖｅｆｏ珊ｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ：Ｚｅｒｏ—Ｖｏｌｔａｇｅ—Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｏｎｌｅａｄｉｎｇ—ｌｅｇａｎｄｚｅｒｏ—ｃｕｒｒｅｎｔ。ｓｗｉｔｃｈｉｎｇａｌａｇｇｉｎｇ－ｌｅｇｃａｎｂｅａｃｈｉｅＶｅｄａｔｗｉｄｅ１０ａｄｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｅｆ珏ｃｉｅｎｃｙａｔｍｌｌｌｏａｄｉｓａｂｏｖｅ９４％ａｎｄｍｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｒｅｑｕｅｓｔｉｓｓａｔｉｓ丘ｅｄ．ＫＥＹＷｏＲＤＳ：Ｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅＤＣ－ＤＣｃｏｎＶｅｒｔｅｒ，Ｓｏｆ【－ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，ＺＶＺＣＳ．ＤＳＰ２５ｋｗ零电压零电流开关移相全桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换器的研壳第一章绪论１．１高频软开关技术的发展与现状。母鸡高频化是开关变换技术的重要发展方向，其原因是高频化可以使开关变换器的体积、重量大为减小，从而提高变换器的功率密度。而且开关频率的提高对于降低开关电源的音频噪声和改善动态响应也有很大的好处。为了使变换器能在高频下高效率地运行，国内外电力电子领域的许多学者自二十世纪８０年代以来，一直致力于高频软开关电源的研究开发工作。二十世纪８０年代，美国ｖＰＥＣ（ｖｉｒ窟ｉｎｉａＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｃｅｍｅｒ）的Ｆ．Ｃ．Ｌｅｅ等学者提出了谐振丌关的概念。之后，出现了准谐振变换器·（ＯｕａＳｉ—ＲｅｓｏｎａｌｌｔＣｏｎｖｅｒｔｅｒｓ，简称ＯＲｃｓ）和多谐振变换器（Ｍｕｌｔｉ－ＲｅｓｏｎａｎｔｐＣｏｎｖｅｒｔｅｒＳ，简称ＭＲｃｓ）。准谐振变换器和多谐振变换器与常规的脉宽调制（ＰｗＭ）硬开关变换器相比较，具有许多明显的优点：开关器件是在零电压或零电流状态下完成开通与关断，电路的开关损耗得到了降低，电磁干扰也大大减小了。但是，它们仍然存在一些不足：丌关器件承受较高的电压和电流应力，另外，准谐振和多谐振变换器的输出采用频率调节方式，不如ＰｗＭ控制方式方便，给实际应用带来了很多的麻烦。为了克服准谐振和多谐振变换器由于采用调频控制方式而造成的诸多问题，在二十世纪８０年代后期到９０年代初期，许多学者相继提出了能够实现恒频控制的软开关技术。零电流开关（ｚＣＳ）ＰｗＭ和零电压开关（ＺＶＳ）ＰＷＭ变换器就是采用了这种技术，ｚＣＳＰｗＭ和ｚｖｓＰｗＭ变换器是准谐振电路与ＰｗＭ电路的结合，既可以通过像准谐振电路那样为主功率开关管创造零电流和零电压的开关条件，又可以使电路像常规ＰｗＭ电路一样，通过恒频占空比调制来调节输出电压。准谐振变换器、多谐振变换器的谐振电感和谐振电容一直在参与能量北京交通人学硎｝：学位论立２５ｋｗ零电压零电流开关移相拿桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换嚣的研究传送，而且它们的电压和电流应力较大。而在ｚｃｓＰｗＭ变换器和ｚｖｓＰｗＭ变换器中，谐振元件虽然不是一登翌捧在谐振状态，但是谐振电感却串联在主功率回路中，损耗较大。另外，开关管和谐振元件的电压应力和电流应力与准谐振变换器完全相同。为了克服上述缺点，在二十世纪９０年代初期，提出了零电压转换（ｚｅｍ．ｖｏｈａｇｅＴｒａＩｌｓｉｔｉｏｎ，简称ｚｖＴ）ＰｗＭ变换器和零电流转换（ｚｅｆｏ．ｃｕｒｒｅｎｔＴｒ趾ｓｉｔｉｏｎ，简称ｚｃＴ）ＰｗＭ变换器的概念。其主要特点是把辅助谐振网络从主功率回路中移开，改为与主功率开关器件并联。这类变换器的特点是：由于辅助谐振网络与主功率开关器件并联，因此没有增加过高的电压或屯流应力；谐振网络不在主功率回路中，因此减少了电路的通态损耗；谐振网络不受输入电压和输出负载的影响，电路可以在较宽的输入电压和输出负载变换范围内工作在软开关状态。这些特点使得零转换软开关电路成为目前较有发展前途的功率变换电路拓扑之一。在Ｄｃ．Ｄｃ变换器中，对于中大功率的场合．一般采用全桥变换器。在二十世纪９０年代，提出了移相零电压丌关全桥ＰＷＭＤＣ．ＤＣ变换器。它是利用变压器的漏感和开关管的结电容来实现开关管的零电压开关，拓扑结构简单，同时又实现了恒频ＰｗＭ控制，适合于高频、大功率、丌关器件采用ＭＯｓＦＥＴ的应用场合。但是它也存在着明显的不足，例如：变压器副边电压存在占空比丢失，而这种占空比丢失会使原边电流的额定值及副边整流二极管的电压应力增加：变压器原边有较大的环流，使导通损耗增大；滞后桥臂实现零电压开关比较困难，特别是负载较轻时更明显，因此零电压丌关的负载范围受到很大的限制。近年来，作为现代电力电子开关器件的绝缘栅双极晶体管［Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ．ＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ，简称ｌＧＢＴ）得到了迅速地发展，应用也越来越广泛。与ＭＯｓＦＥＴ相比较，ＩＧＢＴ通常在具有较高耐压的同时还北京交通人学联＿片｝位论文２５ｋｗ零电ｊ＿ｆ！：零电流开关移相仝桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换器的研毳具有通态损耗小、功率密度高和成本低等优势，因此更适合用于高压大功率场合。ＩＧＢＴ主要的缺点是具有较大的开关损耗，特别是ＩＧＢＴ的电流拖尾特性使它的关断损耗较大。因此为了使ＩＧＢＴ能够工作在较高的开关频率时有较高的效率，就必须减小它的关断损耗。在二十世纪９０年代中后期，提出了移相式零电压零电流开关全桥ＰｗＭ（ｚｖｚｃｓ．ＦＢ．ＰｗＭ）变换器，这种变换器比较适合于使用ＩＧＢＴ的场合。电路工作时，超前桥臂的开关管在零电压的条件下开通和关断，实现过程与移相零电压丌关全桥ＰｗＭＤＣ－ＤＣ变换器相同，而滞后桥臂的开关管实现零电流开通和关断，从而解决了移相零电压开关全桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换器中滞后桥臂开关管零电压开关困难的问题。零电流开关是在原边电压过零期间，通过使原边电流迅速复位来实现的。由于原边电流以很大的速率降到零，因此电路中占空比的损失较小，且关断损耗显著地降低了。在最近几年，ＩＧＢＴ已成为应用在高电压大功率场合的主要功率器件。当工作频率比较高时，ｚｖｚｃｓ．ＦＢ．ＰｗＭ变换技术可以用来减少ＩＧＢＴ的关断损耗，从而进一步改善变换器的性能。国外的一些学者已经提出了多种ｚｖｚｃｓ．ＦＢ．ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换器的拓扑，国内也出现了许多相关的研究。闩前，Ｚｖｚｃｓ．ＦＢ．ＰｗＭ软开关技术仍然处于研究阶段，相应的软开关电源还没有进入普及阶段，研究方向也非常多样化，因此呈现出百家争鸣的局面。电能变换技术的发展，不仅要采用先进的电路，也需要发展与之相适应的控制技术。先进的控制技术是进一步改善软丌关变换器性能的必不可少的关键技术之一，以往主要应用模拟控制，这种控制方式有较大的缺点：参数依赖性强，控制不灵活，可移植性差。而采用数字控制可以避免这种缺点，数字控制方式具有控制灵活、不存在温漂问题、控制功能强等优点。北京交通人学颈．１．学位论文２５ｋｗ零电压零电流开关移相垒桥ＰＷＭＤＣ．Ｄｅ变换器的研究二十世纪９０年代中后期以来。随着微处理器技术的迅速发展，数字化技术不断地提高，使用高性能高集成度的数字电路研制新一代功率变换器已经成为可能。近年来，数字化技术已成为电力电子技术发展的一个重要动力。１．２本文的主要研究内容及意义本文采用了一种具有副边简单辅助电路的零电压零电流开关移相全桥变换器拓扑结构，浚拓扑结构具有辅助电路结构简单、无耗能元件和有源开关、副边整流管电压应力小、整体效率高而且价格便宜等优点，在中大功率场合很有发展前途。利用该拓扑研制了２５ｋｗ零电压零电流开关穆相全桥变换器工程样机，其输入为三相交流３８０Ｖ，５０Ｈｚ，输出为直流５００ｖ／５０Ａ，整机满载效率在９４％以上。本项目的研究工作作为大功率电动汽车充电机项目的一部分，将为新一代高性能的大功率电动汽车充电机的开发打下理论与实践基础，为“绿色奥运”做出一份贡献。本项目的系统方案可以推广到一般的中大功率ＤＣ．ＤＣ变换装置。本文首先介绍了高频软开关技术的发展与现状。第二章重点分析和讨论了常见ｚＶｚｃｓ移相全桥变换器主电路拓扑结构及其工作原理。第三章介绍了２５ｋｗ零电压零电流开关移相全桥变换器工程样机主电路结构及参数设计。第四章介绍了变换器控制系统的软、硬件设计原理。第五章给出了系统实验波形和记录，并对其进行了分析。最后总结了实验的结果和一些仍需解决的问题，给出了结论。４北京交通火学预ｌ：学位论文２５ｋｗ零电土挺零电流开篾移相全桥ｐｗＭＤＣｗＤｃ变换器的研究第二章主电路拓扑结构方案选择２，１常见ＺＶＺｃｓ移相全桥变换器圭电路拓扑结构所谓ｚＶｚＣｓ，就是超前桥臂实现零电压导通和关断，滞厝桥臂实现零毫濂等逶和关鞭。勰ｚｃｓ方案霹良解决ＺｖＳ方案靛鼗有缺陷，鄂可敬大幅度降低电路内部的循环能爨，提商变换效率，减小副边占空比丢失，提高鬣大占空魄，而且其最大较开关范围不受输入电压和负载豹影响。它的超前桥臂零电压开关的实现与普通ｚＶｓ移楣全桥变换器类似，滞后桥臀零电流开关是通过在原边电压过零期间使原边电流复位来实现的。当鼹边瞧浚减小到零藤，不允诲其继续反方国增长。爨边赵滤复位蓬藏主要有以下几种方法：夺裁瘸超蘩耩臂开关管的爱淘雪壤击穿，镬储存在瓷压器漏戆中的能量完全消耗猩超前桥臂的ＩＧＢＴ中，为滞后桥臂提供零电流开关的祭件；々在变压器源边使用隔直电容和饱和电感，在原边电压过零期间，将隔壹急窑上的电压｛乍海反淘隈叛电聪源，傻艨边电浚复位，为涝爱麟譬开关管提供零电流开关的条件；夺在变压器戮边整流器赣密端并联电容，在藩透毫遂遘零瓣蠲，将戮边电容上的电压反射到原边作为反向阻断电压源，使原边电流迅速复位，为滞后桥祷开关管提供零电流开关的条件。投据原边电滤复馒方式的不同，下蕊分缨几秘髫兹霉见的ｚＶｚＣｓ移相全桥ＰｗＭＤＣ－Ｄｃ变换器的拓扑结构。２．｛．１琢边加隔巍电容和饱和电感豹ｚＶｚｃｓ移相全拼变换器…电路拓扑如图２．】所示。它在基本的移相全桥变换嚣的基础上增办氍了一个饱和电感五。，并在主电路上增加了～个阻挡电容Ｇ，阻挡电容Ｇ与２５ｋｗ辫电雁零Ｉ虹流开关移相垒桥ＰｗＭＤｃ－Ｄｃ囊换器的研究饱和电感互。适当配合，能馒滞霜轿祷上的熏开关管实现零电流开头。在原迭瞧基过零除段，镪彝窀感王挥在线牲凌态，疆囊滠逮鬯滚爱岛滚凌，在原边电压为％或～％时。窀工作崔饱和状态。尽管它有许雾明显的优势，毽瞧有不怼之处，细最大酋空眈范围仍受到缀多袋制，特嗣是饱和电瘰上有很大的损耗，从而限制了电路拓扑在大功率场合的应用。图２一ｌＺＶＺｅｓ移秘套褥变撩器电硌鹈扑ｉＦ谵ｕｒｅ２一ｌＣｉｒｃｕ｛ｔｔｏｐｏＩｏｇｙｌｏｆｎｌｅｚＶｚｃｓ－ＦＢ－ＰＷＭ∞ｎｖｅｎｅｒ２．１．２副边辩用有源辅位开美的ｚｖＺｃｓ穆相全桥变换器…迄鼹挺羚熟凰２．２艨示。这秘恕黪没套镬爱裁戆元｛孛，在裂远壤燕毒源辅位开关ｓ，并通过对有源筘位开关的适当控制，为滞餍桥臂创造零电滚努关条佟。＋超蓊耩鹫在零毫垂零遥与关凝豹过程中，辘密滤渡邀感￡，参与了谐振过程，而输出滤波电感通鬻取值较大，超前桥臂开关管可以在很大的负载范围内满足零电聪开关条件，开兼管的导通与关断的死区时间间隔受器边暾压最大占空比鲍限制。憩邀路懿主要缺点是残零较裹，舔量控制上比较复杂，以及由于有源箝位汗关ｓ采用的是硬开关，且开关频率是琢边开关警豹嚣嵇，靛瑟使得开关攒糕篦较大。６托京交通走带硬：｝擘位论文２５ｋｗ零电压零电流开关穆相全桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换器的研究２．１．４副边带能量恢复缓冲电路的ｚｖＺＣｓ移相垒桥变换器“１电路拓扑如图２－４所示。它的副边增加了由３个快恢复二极管和２个小电容构成的能量恢复缓冲电路，此电路在能量传递初始期间，电容Ｃ，和ｃ：与漏感谐振，电容上的电压达到２ｎ％（Ｈ为变压器的变比，设原边匝＾，数为Ⅳ．，副边匝数为Ⅳ。，则Ｈ＝等），超前桥臂开关管一关断，电容上Ⅳ１电压就折合到原边，在漏感上产生一反压，使得原边电流下降。而且，通过能最恢复电路的低阻抗路径使副边整流二极管实现了ｚｖｓ。该结构稍微复杂些，最大缺点是，由于电容ｃ，，和ｅ：与漏感谐振，使得副边整流电压几乎是正常电压胆％的２倍，增加了整流管的电压应力，并且由于存在大量环流，也增加了导通损耗。圈２—４ＺＶＺＣＳ移相全桥变换器电路拓扑４Ｆｉｇｕｒｅ２—４ＣｉｒｃｕｉｔｔｏｐｏｌＯｇｙ４ＯｆｔｈｅＺＶＺＣｓ－ＦＢ－ＰＷＭｃｏｎｖｅｒｌｅｒ２．１．５滞后桥臂中串入二极管的ｚＶｚｃｓ移相全桥变换器”电路拓扑如图２－５所示。它利用串联二极管阻断电容电压可能引起的原边电流的反向流动。可以在任意负载和输入电压变化范围内实现滞后桥臂的零电流丌关。这种电路拓扑的缺点是由于在滞后桥臂串联了二极管，从而增大了原边的导通损耗。北京交通夫举硕－＝学位论文２５ｋｗ零电压零电流开关移相拿桥ＰｗＭＤｃ－Ｄｅ变换器的研究图２—５ＺＶｚＣＳ移相全桥变换器电路拓扑５Ｆｉｇｕｒｅ２－５Ｃｉｒｃｕｉｔ协ｐｏｌＯｇｙ５ｏｆ嘲ｅＺＶＺＣＳ－ＦＢ·ＰＷＭｃｏｎＶｅｍｆ２．１．６副边利用简单辅助电路的ｚＶｚｃｓ移相全桥变换器。１电路拓扑如图２．６所示。此电路副边由一个简单辅助电路构成：包括一个小电容和两个小二极管，结构简单。该方案不合饱和电感或辅助开关，不产生大的环流，没有额外的箍位电路，这是因为，副边整流电压被筘位于箝位电容电压与输出电压之和。所有的元器件均在低电压、低电流下工作，还有负载范围宽、占空比损失小等优点，解决了目前常见变换器的许多问题。图２—６ｚｖｚＣＳ移相全桥变换器电路拓扑６Ｆｉｇｕｒｅ２－６ＣｉＴｃｕｉｔｔｏｐｏｌｏｇｙ６ｏｆｔｈｅＺＶＺＣＳ·ＦＢ－ＰＷＭｃｏｎＶｅｎｅｒ出阻上分析可见，图２．６的电路拓扑简化了前几种ｚＶｚＣＳ方案，滞２５ｋｗ释电艇零电流开关穆糨垒桥Ｐ、ＶＭＤｃ－Ｄｃ蹙换器的研究后桥臂零电流开关的实现仅仅在削边增加国一个小电容和两个小＝极管组成的越擎辏照电鼹，县蠢辏助电路缝构麓零、光糕戆元终和毒溅开荚、副边整流管电压应力小、羧体效率离而且价格便宜等优点，在中大功率场合缀套发淡§ｇ途。瓣援：，在２５鏊ｗ零滚歪零惫流开关移稳全辑ｐｗ醚Ｄｅ．Ｄｅ变换器的设计中，采取了圈２．６的电路拓扑结构。２。２主电路拓扑工作原理分毫瞪在２５ｋＷ零电压零电流开关移相全桥ｐＷＭＤＣ．ＤＣ变换器的设计中，采毅戆主电路搭羚魏圈２．７所示，魏电臻籀羚黎戮边垂一个麓摹静辘韵电路构成：仪包括一个电容Ｃ和两个二极管以、晓，结构十分简单。露２—７２５ｋｗ零电压零电流舞关移趣套桥变换器电路毒鑫毒｝Ｆｌｇｕｒｅ２－７Ｃｉｒｃｕ｛ｔｔｏｐ０１０９ｙｏｆｔｈｅ２５ｋＷＺＶＺＣＳ—ＦＢ－ＰＷＭｃｏｎｖｅｎｅｒ该电路超§琶桥鼹实现零电压开关躲工弦原理帮谤逶的移嘏全掺ｚｖｓＰ、ⅣＭＤｃ—ＤＣ变换器是一样的，即通过并联在超前桥臂两个开关管Ｓｌ和弱上静电容ｃｌ窝ａ来实瑷。嚣实现灌爱臻饕零露漆开美爨冬基本嚣矮是褒续流期间，钳位电容Ｃ上的电压反射到变压器原边加在变联器漏感“上，佼褥原透惫流迅速下降来安现豹。ｖ．瑟６型量璺坚兰曼垫堑茎壁塑全篓！！翌鉴：旦！壅垫璺塑婴窒＾ｍ＼甜。㈨鹄（ａｌ士∞｛Ｔｆ臻‘（ｂ）丰ｏｌｌ１厂嚣≈。㈣崆。Ｌ上ｉ囊监５（ｃ）㈣崆。女ｏｈｒＩ：醐二型㈣蚺。《ｄ）｝叶图２—９各个工作模态的等效电路图Ｆｉ９２－９Ｅｑｕ｛ＶａＩｅｎｔｃｉｒｃｕ．１ｓｆｏｒｅａｃｈＯｐｅｒａｔ｛ｎｇｍｏｄｅ２５ｋｗ零电压零电流开关移相垒桥ＰｗＭＤｃ－Ｄｃ变换器的研究模态１（ｆ。一ｆ：）：等效电路如图２－９（ａ），在ｆ，时刻，开关管Ｓ和是同时导通，变压器漏感‰与副边钳位电容ｅ开始谐振，钳位电容ｅ通过二极管见和输出电容ｅ充电，经过半个谐振周期，即ｆ：时刻，钳位电容ｃ。达到最高电压：攻。＝２０Ｋ一圪）（２．１）其中，”为变压器的变比，即ｎ＝等。此时副边整流电压也达到最大值：吒。＝Ｋ。＋圪＝２月Ｋ一圪在此模态中，副边钳位电容Ｃ．电压、电流表达式如下：（２—２）Ｖｆ。（ｆ）＝∞Ｋ一圪）（１一ｃｏｓ＆０ｆ）（２－３）（２．４）铷）：旦之丝ｓｉｎ吼…Ｌ融‰其中，眈＝１专兰一。＿弗ＬｉｋＣ模态２（ｒ：·ｒ３）：等效电路如图２—９（ｂ），ｆ２时刻，二极管皿自然关断，输出整流电压¨。立即回落到正常值吃。＝ｎ圪，原边电流ｆ。＝村。，在此模态下变换器输入能量经变压器传递到负载。模态３（屯一ｆ。）：等效电路如图２－９（ｃ），ｒ３时刻，开关管ｓ，关断，主电流ｆ。开始给开关管Ｓ并联电容ｃ，充电，同时给开关管Ｓ并联电容ｃ，放电，变压器原边电压ｖ。与副边整流电压ｖ。以相同斜率线性降低，直到Ｖ旭ｆ＝ｖ（ｏ。在此模念中，变压器原边电压ｖ。表达式如下：２５ｋｗ零电压零电流开关移相垒桥ＰｗＭＤＣ．Ｄｃ变换器的研究啡Ｈ一彘‘（２－５）模态４（，。一ｒ，）：等效电路如图２－９（ｄ），ｆ。时刻，当副边整流电压低于钳位电容电压时，二极管Ｄ．自然导通，钳位电容ｅ开始向负载提供能量。而变压器原边电压出于漏感“的储能仍在给开关管墨并联电容ｃ．充电，同时给开关管Ｓ并联电容ｃ，放电，因此变压器原边电压以几乎不变的斜率继续下降。出于钳位电容ｃ。远远大于开关管Ｓ并联电容ｃ。或开关管Ｓ并联电容ｃ３，因此副边整流电压ｋ。比变压器原边电压下降得慢得多。从而导致变压器原边电压与副边整流电压ｖ。。反射到原边的电压差，该电压差作用于漏感‰上，使得原边电流ｆ，开始下降，赢到开关管Ｓ并联电容ｃ，完全放电。在此模态中，原边电流ｆ。表达式如下：炒喇一警）ｃｏｓ＂警鸠（２＿６）模态５（ｆ，－ｋ）：等效电路如图２－９（ｅ），，，时刻，直到开关管最并联电容Ｃ，完全放电，开关管墨反并联二极管开始导通。钳位电容Ｃ。继续向负载提供能量，而变压器原边电压与副边整流电压‰反射到原边的电压差继续作用于漏感ｋ上，使得原边电流ｉ，快速下降，直到ｆ。时刻原边电流ｉ，Ｆ降到零。模态６（ｆ。一ｆ，）：等效电路如图２—９（ｆ），‘时刻，原边电流‘完全复位到零，副边钳位电容ｃ。提供整个负载电流，使得副边整流电压ｖ。。快速下降，直到ｆ，时刻钳位电容ｅ完全放电，副边整流电压‰＝０。在此模念中，副边钳位电容ｃ，两端电压表达式如下：北京交通火学硕”Ｌ学位论文２５ｋｗ零瞄雕霉电流歼装移相夺桥ＰｗＭＤｃ－Ｄｃ变换瓣的研究ｖ（以）＝－扣％（２－７）其中，％为模态５结束嚣寸刻（即“时刻）钳位电容ｃ。两端电压慎。模惫７（｝，一屯）：等效电鼹妇蚕２－９《舀，｝，辩亥ｌ，凑予键位魄骞ｅ宠全放电，因此副边整流二极管垒部导通，负载电流通过副边整流二极管续流，由予瓣透电流ｆ。在ｆ。时刻已经完垒复位到零，禹魏在岛时刻滞看轿黉开关管岛实现零电流关激。模态８（“－ｆ，）：等效电路与模态７相同，如图２·９（ｇ），负载电流继续通：ｌ童虱选整浚二摄警续滚，气一岛瓣蘩夷潞嚣褥鬻开关警ｓ：与瓯瓣死送辩润。模念９（如一ｆ。。）：等效电路如图２·９（ｈ），，９时刻，开关管Ｓ４蜜；；现零电流开通，这是由于漏感ｋ的作用，原边电流ｆ。不能够突变。在模态９中，漂透泡滚ｆ。线性壤大，表达式熟下：矿ｆ，（ｆ）＝≯ｆ（２培）－校同时，负裁电流继续通过副边整流＝极管续流，熬流输出电压≯麓仍然为零。在ｆ．。时刻开始下半个工作周期。２５ｋｗ举电压零也潍开盏穆栩奄桥ＰＷＭＤｃ．ＤＣ变换器的讲究第三章主电路原理与参数设计本章采用上一章分析的电路拓扑结构研制２５ｋＷ零电压零电流开关移榛垒耩交换器王黢榉援，箕主要按零揍据舞：夺输入电压三相交流３８０ｖ±２０％；◆输鑫功率２５ｋＷ：夺输出电压Ｏ～５００Ｖ（直流）；夺输出电流Ｏ～５０Ａ：夺效率＞９０％（额定辕蹬时）。３．｛主电路魇璞Ｋ豳３一ｌ童电路原理图Ｆｉｇ湃ｅ３－１Ｔ知ｅｓ曲ｅｍａｆ｛ｃＯｆｍａｉｎｃｉ撼ｕｉｔ嚣——————————鬲弑蠢聂糯焉甄鬲Ｆ——～——２５ｋｗ零电艇零电流开关移相全桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换器的研究变换器主电路原理图如图３．１。输入三相交流３８０Ｖ电压由三相整流桥ｚＬｌ进行三相全波整流，功率电阻Ｒ１和接触器Ｋ１构成了预充电电路，其目的是限制上电过程中输入直流支撑电容ｃ２上的充电电流。ＩＧＢＴ开关管ｓ１和ｓ３构成超前桥臂，在Ｓ１和Ｓ３的Ｃ极、Ｅ极两端各并联了一个电容，分别为ｃ１和Ｃ３，目的是为了实现超前桥臂开关管的零电压开通和关断。ＩＧＢＴ开关管ｓ２和ｓ４构成滞后桥臂，滞后桥臂实现的是零电流开通和关断。Ｃ４为隔直电容，作用是防止全桥电路工作中可能会出现的直流偏磁。ＴＲｌ、ＴＲ２为高频变压器，ＴＲｌ的输出经过快恢复二极管Ｄ１～Ｄ４全波整流及输出滤波电感Ｌ１、输出滤波电容ｃ７滤波后得到的直流输出电压，与ＴＲ２的输出经过快恢复二极管Ｄ５～Ｄ８全波整流及输出滤波电感Ｌ２、输出滤波电容ｃ８滤波后得到的直流输出电压串联，得到最终的输出电压。二极管Ｄ１３的作用是当负载为蓄电池时，防止蓄电池负载上的电压反灌到输出滤波电容上造成很大的冲击电流。３．２主电路参数设计３．２．１高频变压器的设计１变比兔了疆毫蕊频交垂器豹裂耀率，躐夺牙关警懿毫浚，箨低辕篷整流二极管的反向电压，从黼减小损耗和降低成本，高频交艇器原副边交比斑尽西轻鞭的丈一蟹８８。黼时为了在输入嘏压范豳内能够输出所簧求静电嚣，变压嚣的变比应按在输入电压最低时来选择。设副边最大占空比为Ｏ．８６，则可计算出副边最低电压：誓…，：旦芸堕：量攀兰丝：淄ｙ１…’（３。１）Ｄ。Ｏ．９６冀中，圪是最大输出瞧鼹，％是输出整流二极管的逶态压降（考虑到输出采用全波熬流，所黻用两个二极管计算）·巩。是最大占空比。羧交愿器纂剥迭变毙Ｋ为：影：粤：竺观７｝幺。女５Ｓ６（３－２）其中，％。．。为输入三相交流电压最小时，整流后输出的直流电压，即羧入壹流甑压靛爨小谴繇ｍ＝５１３×（１—２静回＝４ｌＯ矿。考虑到此时变压器副边电压残辕入三蝴交流电压最大的情况下，超过了８００Ｖ，如果采掰单个高频变压器的话，考虑到一倍的电压裕量，副边整流震款块羧复二掇管裁鬟要选择１７瓣Ｖ潋上瓣瓣麓，覆常见懿大毫滚浚恢簸二极管的最高耐压只肖１２００Ｖ，耐压值不够，所以考虑将高频变压器设计兔两个，两令变运黎鹣戮边绕缀辕崮电蓬经遥全波整流后串联得弱最终的输出电压，这样以来每个变压嚣的变比实际取值为２发＝１．４。２．汗关频率考虑鞠变换嚣熬辘蛊凌率较大，开关辩不胃§≥是缝鼹麴零豢耗开关，同时，考虑到变压器磁芯的损耗，为得到更高的工作效率，取变换器的开关频率ｆ＝ｌＯ溉。３，涟撵藏憨凝蘸定淼逑鞫翮滚瘫数选择裔寨潦遮公蔼静差嚣１１８黧锾畿体磁葱两戮，磁蕊露效瑟积名。。１２４０×２：２４８０炳ｍ２，藉口瑟秘Ｓ＝１６２１．５ｘ２＊３２４３删煳２，磁芯髂最高工佟磁密取或＝８。１５ｒ。每令燮蹑器藏逮绕缝瞧数壶下装确定｛虬。撩＝丽丽磊惫甄丽“２龌（３－３）爨这绕缓匝数；嚣————～———溺疆嚣谭磊详颧匠————————一２５ｋｗ零电压零电流开关移相牟桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换罂的研究Ｍ＝等＝焉＝如匝（３—４）４确定绕组线径首先计算变压器原边电流的平均值～２壶２而蒜。７４’６彳Ｌ，：－之一：ｉ兰业一：７４蒯（３·５）则原边电流的有效值：‘＝Ｊ而＝、ｌｆ！ｉ鬲：ｓ，．ｚ彳ｃ，．ｓ，选取导线电流密度，＝３彳／小肌２，并考虑到有两个高频变压器，则原边导线的截面积：驴缶＝等…耐（３—７）计算变压器副边电流的平均值ｋ＝≤杀＝罴＝ｓｚ朋“Ｋ…。归。。。５８６×Ｏ．９５×０．８６……仔ｓ，”…则副边电流的有效值：ｔ＝栏广刀砌＝也一２．２２胁＿４８删（３＿９）选取导线电流密度‘，＝３一／掰小２，则副边导线的截面积；只：专；半＿１６翩ｍ：Ｊ３（３－１０）…～７藏边积割迭导线憨截蘑弦簿占瘸熬患塞强器穰吾分晓：△。：墨！生堡坐：！！：！丝堂！型：２９．８％Ｓ３２４３ｆ３Ｉｌｌｌ按照经验能够绕下。２５ｋｗ零电压零电瀛羿燕移相全桥ＰＷＭＤＣ．ＤＣ变换器的研究３．２．２输出滤波电感的设计１输出滤波电感量计算由于设计有两个高频变压器，根掘主电路拓扑结构，输出滤波电感也设计为两个。选择输出滤波电感电流的脉动为擐大输出电流的３０％，这样本电源的输出滤波电感电流的脉动可选为１５Ａ，也就是当输出电流在１５Ａ时输出滤波电感电流应保证连续。输出滤波电感可按下式计算：三．：如掣虬一（３．１２）……其中，玑。。为电感两端电压的最大僮，△，为开关管在半个周期内的导通时间，△，『Ｊ。。为最大输出电流脉动。当输入电压最高，即％。。＝５１３×（１＋２０％）＝６１６ｙ时，变压器次边电压为ｌ…。。＝％乒＝淼＝４４０ｙ，圪一：辈：２５０ｙ，由此可得：此时实际输出电压出＝孝：＝丽彘瑙舢ｕ，。，＝ｐ名。。一Ｋ。。＝４４０—２５０＝１９０ｙ２，ｐ：…２×１０×１０３×４４０（３—１３）（３－－４）…一７将有关数据代入（３—１２）式，可求得三。＝岛＝３６０，田。２选择磁芯殿确定匝数选箨安泰公司的ｅＦｉ２８型铁鏊簿鑫铗芯，铁芯霄效瑟襁也＝３．８５硎２窗口面积Ｓ＝２９４０ｍ朋２，铆选气隙艿＝６删掰。根据下面公式计算匝数：２５ｋｗ零电压零电流开关移相章桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换器的研究川２《而２１７石而丽丽蛐札５Ⅳ：／旦：，／型！挲：！塑！；：６６．８取Ⅳ＝６７匝。选取导线电流密度，＝３．５爿／ｍｍ２，则导线的总截面积：（３·１５）ｓ一：ｋ：旦：１４．３ｍｍ２（３－１６）Ｊ３．５此时，导线总截面积所占用的窗口面积百分比：△：业：！！：：３２．６％Ｓ２９４０（３—１７）按照经验能够绕下。３．核算磁芯最高工作磁通密度玩，根据下列公式计算磁芯最高工作磁通密度：‰：业塾：塑尝磐观７ｒ～……‘Ｊ０．００６（３－１８）……其中，，。。为最大输出电流。经查产品手册，磁芯的饱和磁通密度为１＋５６ｒ，可咀满足要求。３．２．３输出滤波电窨的设计凳了操持徐整电压恒定嚣簧在埝蠢掘灭滤波意容，设诗辏爨毫容主要是限制输出电妪纹波在一定的范围之内。对于电感魄滚连续工律模式，输爨滤波毫容酌值密宅懑绞渡电流Ｌ。、玎关频率Ｚ以及输出纹波电压Ａ％决定·输出滤波电容的计算裘达式为：印ｑ≥箍◇挎）其中，虫为输出电感斡工作频攀，嚣为鼹选拜关餐瑟关频率五懿一２５ｋｗ零电压零电流开关穆相噙轿ＰｗＭＤｃ．ＤＣ变换器的研究倍。取输出纹波电压△ｕ。＝１矿。带入（３－１９）式计算可得，ｃ兰９４ｊ矿，考虑到减小电解电容的等效电阻（ＥｓＲ）的需要，实际电容采取了由四个４７０胪／４５０矿电解电容并联的形式，即输出滤波电容取值为ｃ７＝Ｇ＝４×４７０＝１８８０胪。３．２．４输出整流二极管的选择１最高反向电压变压器副边是出四个二极管构成的全波整流电路，由第二章的电路拓扑分析可得，整流二极管所承受的反向电压为：‰＝等一圪管所承受的反向电压为最大值：（３－２０）其中，Ｋ为输出电压。由上式可得，当输出电压Ｋ＝０时，整流二极‰＝等＝焉－ｓｓ。矿极管。２．额定龟流（３－ｚｔ）考虑到～定的裕量，所以应当选取最高反向电压值为１２００ｖ的整流二由式（３．９）可得，流过熬流二极麓电流的有效值为４８．４Ａ，考虑到一定的电流裕量，结合前述二檄管最高殷向电压的要求，选择ＩＸＹｓ公闭的外延燮抉恢复二极管模块Ｄｓ秘２ｘ１０１．１２Ａ，葵爨离反囱瞧压梵ｌ掬０Ｖ，额定电流为１００Ａ。３．２．５生开美管的选择由翦蕊讨论知，变换嚣藤透电援最大篷吃一＝５１３ｘ≤ｌ＋２辨§）＝６１６ｙ，２５ｋｗ零电压零电流开关移相全桥ＰｗＭＤｃ．ＤＣ变换器的研究考虑到２倍左右的裕量，可以选择耐压值为１２００Ｖ的ＩＧＢＴ模块。由式（３—６）可得原边电流的有效值，。＝６９．２爿，考虑到２倍以上的裕量，选取三菱公司的ＣＭ３００ＤＹ．２４Ｈ型号的ＩＧＢＴ模块，耐压值为１２００Ｖ，最大工作电流为３００Ａ（Ｚ＝２５。Ｃ）。３．２．６超前桥臂并联电容１超前桥臂开关管并联电容计算超前桥臂的开关管上并联电容是为了实现超前桥臂开关管的零电压开通和关断，以减小开关损耗。当变换器工作在额定功率下，此时输入电压讥＝５１３矿，由式（３．５）得输入电流ｔ＝５４．２彳。为了能够得到较大的超前桥臂软开关的范围，设变换器在额定功率下经过出＝ｌ脚能够达到ｚＶＳ要求，此时每个开关管的并联电容为ｃｌ：ｃ３：等：掣－００５３胪２Ｕ。２×５１３（３＿２２）”一７出产品资料可得，在输入电压吼＝５１３矿的情况下，实际选用的ＩＧＢＴ寄生电容ｃ二“４彬。考虑到ＩＧＢＴ本身的寄生电容的影响，每个开关管并联电容的取值为ｃ１＝Ｇ＝４７＂Ｆ。２．超馘桥臂ｚＶｓ负载范阐计算取变换器上下桥臀的死透时间为４伊，由式（３—２２）可得，在输入电聪为额定魄＿匿，即移。＝５１３ｙ露，戆宠全瀵是ＺｖＳ条传豹暇迭瞧滚篷走：。丝学＝１３ＩｌＡ∞３）此时对应于变换器工作在２４％负载的工况，即在大于２４％负载的工况下，交换器畿够完全安蠛超前耩甓开关管的ｚＶｓ。２５ｋｗ撵电压零电流开关穆糊垒桥ＰｗＭＤＣ．ＤＣ蹙按器的研究３．２．７隔煮电容韵选取设隔纛电容两端的电愿变化爨的蜂一峰值矗彰。＝５０矿ｔ则疆崽电套可以按照下式计算：ｑ＝铣＝罴＝６０妒２Ｚ△玑。２×１０×ｌ∥×５０（３∞其中，毛。。为交接器溪透最大电流，域。为最大占密院，Ｚ为交换器开关管的开关频率。实际取ｑ为２８个２．２∥的电客并联，即ｃｄ＝２８×２．２＝６１．６ⅣＦ。３．２，ｅ副边错位毫器虢选瑟副边钳位电容Ｇ、Ｑ的主要佟用有聪个：（ｆ）钳位变换器输燃整流二掇管的电压，降低整流二极管的电压应力；（２）超前轿臂的歼燕管关薮鼹，钳位电骞上斡电压蔽射型变艇器愿边，镬原选电流下辫刭零，实臻滞麻桥臂的ｚｃｓ。出羹二露蕊电路拓势器理癸瓠孛≤｝ｌ≥式霹褥，剥透爨往程骞两端靛最高电压为：魄＝２学一圪）（３脚）瞌ｌ土式可觅，当输密电惩瓦＝０Ｆ对，邸变换嚣豹癌动互俸阶段，翻边钳位电容两端的电压最离：‰矿警筹＝８８０矿协２６）所以，错位电容耐压值庶该在１０００ｖ以上。按照经验实际取副边锚位意察Ｇ、瓯为ｌ。５舻‘，１２∞矿无感电梅。２５ｋｗ零电压零电流开关移棉盒桥ＰｗＭＤｃ—Ｄｃ变换嚣的研究第四章控制系统设计４１控制系统硬件构成图４一ｌ控制系坑的硬件框囝Ｆｉｇｕｗ４—１Ｈ盯ｄｗ瓣ｂｌｏｃｋｄｉａｇｆ嘲ｏｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍＤｃ．Ｄｃ变换器的控制技术以往主要采用模拟控制，这种控制方式具有较大的缺点：参数依赖性强、控制不灵活以及可移植性差等。而采用数字控制技术可以避免这些问题，数字控制方式具有控制精度高、控制灵活、功能强大及可移植性强等优点。２０世纪９０年代中后期以来．随着微处理器技术的迅速发展，数字控制技术不断地提高，使用离性能的微处理器技术研制新一代功率变换器已经成为可能。本文即采用了ＴＩ公司的３２位高性能数字信号处理器ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２为核心，结合可编程逻辑器件（ＣＰＬＤ）、扩展的外设和标准实用的模拟信号处理电路，构成了一个结构紧凑、功能强大、配置灵活、准实用的模拟信号处理电路，构成了一个结构紧凑、功能强大、配置灵活、北京交通大学砸一卜学位论盅功能完善的数字化控制系统。图４－ｌ所示为控制系统硬件框图。整个控制系统可以分为三个部分：中央处理单元、模拟信号检测与调理单元、驱动单元。中央处理单元由ＤＳＰ以及构成数字控制系统所必需的晶振、复位及存储器扩展等外围电路组成；模拟信号检测与调理单元完成对主电路中电压、电流信号的检测和信号的后期调理功能；驱动单元负责对ＤｓＰ输出的ＰＷＭ信号进行隔离、放大产生驱动ＩＧＢＴ器件的驱动信号。４．２以ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２为核心的中央处理单元４．２．１ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２简介…１ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２是美国ＴＩ公司最新推出的３２位定点ＤＳＰ控制器，是目前控制领域最先进的处理器之一。１Ｍｓ３２０Ｆ２８１２采用１．８ｖ的更低核心电压，其运行频率高达１５０ＭＨｚ，大大提高了控制系统的控制精度和芯片的处理能力。ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２芯片基于Ｃ／Ｃ＋十高效３２位ＴＭＳ３２０Ｃ２８ｘＤＳＰ内核，并提供浮点数学函数库ＩＱ瓤曲，从而可以在定点处理器上方便地进行浮点运算。该ＤｓＰ芯片在高精度伺服控制、可变频电源、ｕＰｓ电源等领域得到了广泛应用。瓢ｔ８３２０Ｆ２８１２ＤｓＰ有以下特点：夺囊犍爱３２使ｃ黢｝；１６×１６谴窝３２×３２靛豹乘法累翅操终；１６×１６位的双乘法累加器；哈佛总线结构；快速中断响Ｊ陵和处理能力：统一孬聚模式；４Ｍ彗豹程痔，数据寻畿窆阕；离效匏代码转换渤能（支持Ｃ，ｃ＋＋和汇编）；与ＴＭｓ３０２Ｆ２４ｘ／Ｆ２４０ｘ系列ＤｓＰ代码兼容。夺片内存储器；１２８Ｋ×１６位的ＦＬＡｓＨ存储器；１Ｋ×１６位的０１１ＰＲＯＭ；共１８Ｋ×１６位的单羼期访蝴ＲＡＭ（ＳＡＲＡＭ）。夺引导ＲＯＭ（ＢｏｏＴＲＯＭ）：带有软件启动模式；数学函数库Ｉｑ嬲ｃｈ。２５ｋｗ零电疆零电流开关移相盒桥ＰｗＭＤＣ．ＤＣ变换器的研究夺外部存储器扩展接口：最多ｌＭＢ的寻址空间；３个独立的片选信号。夺时钟和系统控制：支持动态改变锁相环的倍频系数；看门狗定时模块。夺外设中断扩展模块（ＰＩＥ）：灵活的中断响应，支持４５个外设中断。夺电机控制外设：具有两个事件管理器模块（ＥｖＡ、ＥｖＢ），每个管理器模块包括：两个１６位的通用定时器；８通道的ＰｗＭ；不对称、对称或四个空间矢量ＰＷＭ波形发生器；死区产生和配置单元；驱动保护中断（ＰＤＰＩＮＴ）；三个完全比较单元；三个捕捉单元；正交脉冲编码电路。夺串口通信外设：串行外设接口（ＳＰＩ）；两个ＵＡＲＴ接口模块（ＳＣＩ）：增强的ｅｃＡＮ２．０Ｂ接口模块；多通道缓冲串口（ＭｃＢＳＰ）。夺１２位模数转换模块（ＡＤＣ）：２×８通道复用输入接口；两个采样／保持电路；顺序／同时通道转换：最快转换速率为８０ｎｓ或１２．５ＭＳＰＳ。夺高达５６个可配置为通用的Ｉ／Ｏ引脚。夺先进的仿真调试功能：分析和断点功能；硬件支持实时仿真功能。４２．２电源电路强《ｓ３２０＆８１２采鬟高经艉静态ｃ醚０ｓ投零，低功耗，由载路毫滚供电：内核是１．８ｖ供电，Ｉ／Ｏ端阴是３．３Ｖ供电。阑此供电方案采用了ＴＩ公司的双路输出｛蔻匿差线性稳匿器ＴＰｓ７６７Ｄ３１８，能够提供一路落定的３．３Ｖ电压、和一路悭定的１．８ｖ电压，每踌输出电流为ＯｍＡ～ｌＡ，当辕出电路为ｌＡ时的电源跌落典型值为３５０ｍＶ。电源电路如霪４．２艨示。茭｝了摄证强ｌＳ３２ｅ愆８１２在上电过程孛蠹帮所有模块能够得到正确的复位状态。要求所有３．３Ｖ供电管脚先上电，然嚣方裁绘掰毒１．Ｓｖ珙魄管瓣上恕。上瞧过程中，首先楚羊ＰＳ弼７Ｄ｝３ｌｓ麓第二路输出电压（３．３ｖ）上电，当３．３Ｖ电压上升到使得Ｎ沟邋场效应管Ｂｓｓｌ３８的掇极魄压这弱阂值电压（典鹫值为ｉ．２Ｖ）后，ＢｓＳｌ３８导逶，使２５ｋＷ零电压零电流开关移魍垒桥ＰＷＭＯＣ．Ｄｃ变换器豹研究ＴＰＳ７６７Ｄ３１８的第一路输出电压允许信号为低电平，从而允许１．８ｖ上电，保证了ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２对于上电时序的要求。０Ｖ１．ＢＶ型ＴＰｓ７６７Ｄ３１８Ｒ）ＩＲＬＭＬ２８０３５Ｖ叫一附Ⅲｍ：蚕量艘８ＶＲ《吖）０Ｖ２—２２５Ｖ２州一刚Ⅲｍ一撕：：３．３Ｖ图４—２ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的电源电路原理图Ｆｉｇｕｒｅ４－２ＴｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｉｒｃｕｆＩ４．２．３电源监控与复位电路电源监控与复位电路对于微处理器来说至关重要，在设计中采用了ＴＩ公司的集成微处理器监控芯片ＴＰｓ３３０７．１８，具有上电复位、手动复位、电源监控等功能，可以同时为微处理器提供三路电压监控（３．３ｖ／１８Ｖ／可调）。５ＶＯＶ图４—３ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２的复位电路原理图Ｆ堍珏｜鹾·３下ｈｅｓｃ殛ｍ越ｉｃｏｆ薯ＭＳ３２０Ｆ２ｓ１２糟ｓｅ￡ｅｉ∞麟ｉ２复位电路如图４．３所示，ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的复位引脚接商上拉电阻，在疆Ｓ３３０７．１８芯片发出复谴信号霜，俐ｓ３２０Ｆ２８１２静复往雩｛脚电乎被拉低，从而使删Ｓ３２０Ｆ２８１２复位。ＴＰＳ３３０７．１８芯片中的ＭＲ引脚为手动复位输２５ｋｗ零电压零电流开关移丰日全桥ＰＷＭＤｃ．Ｄｃ变挠器的研究入，低电平有效，芯片内部具有上拉电阻。由于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的复位管脚不仅是输入口，同时又是内部看门狗（Ｗａｌｃｈｄｏｇ）复位输出口（漏极开路输出），所以在ＴＰＳ３３０７．１８芯片的复位输出引脚与ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的复位信号之间连接了一个电阻，防止ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２内部看门狗复位时与ＴＰＳ３３０７一１８的复位输出脚短路。４．２．４晶振电路ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２的晶振电路可以采用无源晶体和有源晶振两种方式，由于有源晶振具有工作稳定、抗干扰能力强的优点，所以晶振电路设计采用了３．３Ｖ电源供电的有源晶振系统，如图４－４所示。外部时钟频率为３０Ｍ，经过ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２内部的锁相环（ＰＬＬ）倍频后得到芯片所需的各时钟信号。０Ｖ３０ＭＶ图４—４ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的晶振电路原理图Ｆｉｇｕｒｅ４—４ＴｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＣｆｙｓｔａｌＯｓｃｉＩＩａｔｏｒＣｊｒｃｕｉｔ因为ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的振荡器输入管脚ｘｌ／）（ＣＬＫＩＮ接收的是１．８ｖ电平的输入信号，所以将有源晶振的输出经过阻容滤波送入由１．８ｖ电压供电的单门施密特反相器７４ＬＶＣｔＧｌ４，将３３Ｖ电平的有源晶振输出转变为１．８Ｖ电平信号，再经电阻送到ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的振荡器输入管脚Ｘ１，）（ＣＩ，ＫｒＮ。４．２．５扩展外部Ｒ州电路为了系统调试的方便，在ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的外围电路扩展了一片２５６Ｋ×１６位的外部ＲＡＭ。选用ＩＳＳＩ公司的ＩＳ６ｌＬＶ２５６１６，该芯片是高速静态蔻窜交透文学硕：ｌ：学箧论文２５ｋ谨霉邀骶霉奄澈嚣美穆搀垒耪Ｐｗ醚Ｄｃ∞ｌｃ变换嚣翁婿巍ＲＡＭ，３．３ｖ电源供电，离性能、祗动耗，麓够满足ＤｓＰ高速运行豹要求。系缀中将ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２的ｘｚｃｓ６ＡＮＤ７引脚惯号作为Ｉｓ６ｌＬＶ２Ｓ６１６芯片的片泼信号。ｌ，２．８溉０攘蜀毫路“’４”控制系统设计采鞘了ＸＩＬＩＮｘ公司的暴谢在系统可编糕（ＩｎＳｙｓｔｅｍｐｒｏ削蝴ｍａｂｌｅ，ＩＳＰ）功黼的复杂可编稷逻辑器件（ＣＰＬＤ），烈号为ｘｃ９５１４４ｘＬ，具有１４４个农单元和８ｔ个可毙垒编稷的抛管脚。ＣｐＬＤ将诲多避辍及薅窘凌能集予～舞，大丈簧德了孙４ｓ３２耱２ｓ｛２熬终烫媳隆诿谤，葵ｌｓｐ功麓提高了设诗瓣燹活靛，扩大了控镧系统鹣应禳鞭蠕。ＸｌＬＩＮｘ公司的ＸＣ９５００ＸＬ系歹Ⅱ作为商性能、低成本ｃＰＬＤ器件的典型代糍，具有可靠、价廉、抗干扰能力强殿ｍ输出电流大婶忧点。Ｘｅ粥瓣ＸＬ慕残ｅｐ抛器钵蠹帮出多个功熬模块（｝Ｂ＞帮输入输爨模块（｛Ｏ嚣）缓藏，逶过逢线开关矩婆褥藏完全萎遥鹣子系统。豫怒嚣梅结褥的梭心部分，每个ＦＢ幽１８个独立的宏革元黼成，而每个宏单元又都可以单独实蕊组合逻辑或时序逻辑。１０Ｂ则提供输入和输出的缓冲。避残开关矩障Ｗ雌将ＦＢ和ｌＯＢ的输入输出信号相连接，丽这种连接关系嶷全是逶过耀户缡程礁霆薛；ＸＣ９５∞ｘＬ系嚣ｅ魏Ｄ提供鞴爨２瑟令宏单元，ｓ∞到６钓Ｏ个可用门，弓｛瓣剿弓｜瓣韵延辩为７．５ｎｓ，计数器对锌胃这｛１１硼ｚ。特别赚Ｘｃ９５００ｘＬ系列ＣＰＬＤ器件具有在系统可编程功能，可以方便的进行程序的在线舞级。另外诚嚣件还具有加密珊能，有利于保护知识产投。ｅ乳Ｄ圭要完盛片选逐辑产生、敲簿锈ｌ护逻辑菱生程数字结孽输入、输滋游秘麓，粟臻ｖＨＤＬ语富开发。藏簿保护逻辑兹赣入蔫警毽褥：驱动单元送涞的ＩＧＢＴ短路倍号，由控制板ｔ硬件比较器产生的童流输入电压的过压信号、直流输出电胍的过压信号及崴流输出电流的过流傣母。这些故簿僳栌埝入信号在ｃｐＬ玲蠹帮逻辑中梧与，，＾：生效跨保护埝趣瞎号，送魏意文逶火学硬’｝一学位谂义２５ｋｗ零电抹零电流开关移相全桥ＰｗＭＤｃ．ＤＣ变抉器的研究到ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２的驱动保护中断端口ＰＤＰ科ＴＡ，任何一个故障保护输入信号有效都会产生中断，由驱动保护中断程序进行响应的保护动作。４．２．７实时时钟和ＥＥＰＲＯＭ接口电路实时时钟完成时钟功能，可以通过软件编程查询和校正当前的年、月、日、星期、时、分、秒等时间信息，因此可以用于获得系统启动或停止的时间、系统发生故障的准确时间等，有利于系统工作状况及故障信息的记录。ＥＥＰＲＯＭ为非易失性存储器，能够在系统掉电情况下保存系统的运行参数、故障原因及故障时刻等信息。实时时钟和ＥＥＰＲＯＭ接口电路如图４．５。圈４—５狲Ｓ３２０Ｆ２８ｌ２的实时对钟和ＥＥＰＲＯＭ电路原理图ＦＩｇＵ黼一５强尊ｓｃｈｅｍ鑫ｔ．ｃｏｆＴＭＳ３２０残８１２Ｒ托盘螬跣ＰＲＯＭｅｉ端ｕｉｔ蜜时时势芯片遮取了ＸＩＣＯＲ公司熬ｘ１２２６，１２Ｃ总线矮嚣，供电旗深范围２．７ｖ～５ｖ，工作电流典型值为１．２５“Ａ，具有后备电池输入接口和内鬣电源自动切换电路。ＢＡＴｌ为后备电池，用予在系统电源掉电情况下绘Ｘ１２２６供电，Ｘ２为矫谈３２．７６８Ｋ静灞体。萎嚣ＰＲＯＭ存德器采穗美圈Ｒ稚ｌ铷ｎ公司静铁毫存德嚣ＦＭ２４ｃ溺４，支持１２Ｃ憨线数据佼羧穆议，存撩空阉太小受８ｌ瓣字繁，夏懑大小戈３２字节，供电电源范围２．７ｖ～３．６ｖ，进行读写操作时，工作电流典型值为７５¨Ａ，数据僳存时间大于ｌＯ年。铁Ｆ毡存储瓣的最大优点是没有一般ＥＥＰＲＯＭ存ｊ￡藏变通丈学颈土学链论定２５ｋｗ攀电压零魄流开关穆桐全桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ囊换嚣的研究储器（如ＡＴＭＥＬ公司的ＡＴ２４ｃ６４等）豹写入等待周期（典型值为１０ｍｓ），霹以实现连襞写入、写入聪骂上读取等臻缝，像ｓＲＡＭ一樽操终方便，却可以在掉电情况下保证大予１０年的数据保持时间，这对于一般成用情况下黾羟足够。４．３模拟信号稔溧｜ｊ与调理单元４。３。｛模拟镳号检测控制系统需要检测变羧器的输入直流电压、输出直流电压和输出直流毫滚三踌壤叛信号。ｌ当一嚣—霹ｄ醮，犏隧ｆ＋＋１ＳＶ■ｔ＾护地■一ｌＩｏｖＥ一１５ＶＥ一凝４—６电压祷感器涟接图Ｆｉｇｕｒｅ４－６ＴｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆＶｏＩｔａｇｅｓｅｎｓｏ‘输入煮漉电联和输出赢滤电聪的检测采用毂楚株洲时代集爨生产的１Ｖ２００．Ａｗ／２／１０００Ｖ型电聪传感器。它是利用霍尔元件和磁平衡原理制成，由霖边电辫、鼹逮线强霾爨、磁路（毡捶安装在磁籍气禳中戆霍尔元｛孛）、次边线圈和电子电路组成。它们被密封安装在由阻燃自熄的塑料压注成形翡辨壳之中，磁路中开有气骧，霍尔元件安簸其中，有较强静抗电磁干扰能力，另外内部采用硅橡胶密封，具有很离的电隔离性能和防振动冲击能力。磁平衡电压传感器的工作原理怒磁场平衡式，即在原边线圈回路前串联电阻，将原边电溅转换成被测电压。原边电流所产生的磁场，用通过次２５ｋｗ零电艉零电流开关杉相仝桥ＰｗＭＤｃ，Ｄｃ变换瓣的研究级线圈的电流所产生的磁场进行补偿，使霍尔元件始终处于掇测零磁通的工作状态。电压传感嚣的联接方式摇阉４石翳示。Ｔｖ２００—Ａｗ，２／ｌ０００ｖ型电压传感器的主要技术参数为：鼷定辕入毫压：１００蛰Ｖ（凇ｓ）过载能力：最大±１５００Ｖ（３ｍｉｎ，１１）额定测量输密；８０ｍＡ（糯ｓ）凇确度：±１％（十２５℃）｛＃线性凌：±Ｏ．１％（＋２５℃）响应时阕：≤７０艚酣压：～次侧回路对二次侧回路及屏蔽Ｅ之间：６ＫⅥｍｓ／５０Ｈ扪ｌｎｉｎ二次溅瑟薅豹＋、一、麓臻对屡蔽嚣之淘：ｌＸ疆搬ｓ，５勰彩ｉ辩缸输出直流电流检测采用株洲时代电子生产的电流撵尔传感器模块，型号为订１００．Ｓ。同样怒采瑶静磁平衡式霍尔传惑器，所不同鹩是，磁平衡电流传感器的原边回路与测爨回路并没有电路的连接，面是农传感嚣上开有一个茵孔，流过被测电流的母线直撩从圆孔中穿过，传感器通过感成导线周围躲磁场柬实现对原边电流豹测爨，其联接示意熙翔凰碡一７。丰ＴＴｌ∞。Ｓ魄流传感墨糕｛殄＾ｅｏｎｎｅｃｔｉｏｎ６ｆｃｕｆｒｅ撒ｓｅｎｓｏｒ÷ｌ游Ｏ￥一１５Ｖ图４—７电流传感器连接图Ｆ逸ｕ糟４·７ＴｈｅＴＴｌ００．Ｓ型电流霍尔传感器主要技术参数如下：ｊ￡豪突逶丈学磺士学位谂文２５ｋｗ零电压零电流开关移相垒桥ＰｗＭＤＣ－ＤＣ变抉罄的研究额定测量电流：１００Ａ（ｍｌｓ）：过载能力：最大±２００Ａ（３ｍｉｎ，１１）：额定测量输出：１００ｍＡ；准确度：±１％（＋２５℃）：非线性度：±Ｏ．１％（＋２５℃）：响应时间：≤１ｕｓ：耐压：一次侧回路对二次侧回路之间：６ＫⅥｍ“５０Ｈｚ，１ｍｉｎ。因为电压电流传感器的输出信号都是电流信号，所以需要经过控制板上的采样电阻将电流信号转变为合适电平的电压信号经过信号调理电路后送入ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２的ＡＤｃ模块。４．３．２模拟信号的调理电路主要用于对传感器输出信号进行采样、滤波、限幅保护以及电平变换等处理，以满足ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２的ＡＤＣ模块对输入采样信号的要求。降一《槲吕图４—８直流模拟信号的调理电路原理图等删Ｆｉｇｕｒｅ４－８１ｍｅｓｃｈｅｍａｔｌｃＯｒＤＣａｆｌａｌｏｇｓｉｇｎａＩｃｏｎｄｉｔｉｏｎｊｎｇｃｉｒｃｕｉｔ如图４．８所示为点流模拟信号的调理电路原耀图。凡为采样电阻，将持惑嚣输蹬翁电流信譬转纯秀台遥豹瞧压信号。觚获予撬筑翅度来看，交于传感器和控制电路之间有～定的距离．因此希勰传感器的输出电流大～些，能够提高反馈信母的信噤比，从两增强控制系统的抗干扰髓力。这也２５ｋｗ霉逸拣零电流弹美穆捐拿耩ＰｗＭＤｃ－踅变换嚣魏掰究就是说希望采样电阻上的输入电压Ｋ。电平比较高，而由于ＴＭｓ３２雠２８１２懿ＡＤｅ模块输入毫乎范篷为０～３Ｖ，龟聪院较蘸，这藏岛系统撬予浚懿出发点形成了矛盾。所以设计了电阻分压电路来解决这～问题，蜀和冀：组成了分压电路，分压比例为■／吒＝马／（蜀十月２）。而置和ＣＩ组成滤波电路，对采样舞静奄压信号逶孬低逶滤波，去楚反绩辖号主鹃尖蝰与戆灏，滤波时间常数ｆ＝足ｃ．。运算放大器ＬＭ２５８组成电压跟随器，输出电愿与输入电压同相，利用其输入隰抗离、输出黻抗低的特性住为缓冲电路。霉经邂怒和Ｇ掏藏瓣孬次诋懑滤波潋及由低碍通压降静麓特基二辍鬻构成的钳位电路，最届送入ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的ＡＤＣ模块。４．４以２ｓＤ３’５Ａｉ为核心的驱动单元设计要保证ＩＧＢＴ稳定可靠地工作，其驱动电路起着至笑重要的作用。本文采趸了以磺：￡ｃ０雕ｃＥＰＴ公霉豹赣一代褰缝憝鼗逶遂ｓｅＡ毛嚣鬻麓器２ＳＤ３１５ＡＩ为核心的驱动电路，２ＳＤ３１５ＡＩ的驱动能力强、隔离电压商、保护功能完善、外围电路简单、工作稳定可熬，是性能优良的新一代ＩＯＢＴ集成释动簇交。４．４．１２ｓＤ３１５＾Ｉ的特点…３令熊够提供适当的正寓帮反囱撩投邀匿（热型蠖炎±｛５Ｖ），臻缣｛Ｇ器下能够可靠导邋稻截壹；夺驱动能力强，Ｗ以输出最简达±１５Ａ的栅极驱动电流，足以驱渤较大臻率懿ｌＧＢ｝｛夺采瘸菰冲变越器隔离，黼离电压高（Ａｅ碡∞ＯＶ），延避瓣穗短（输入翮输出约为３００～３５０ｎｓ），允许ＰＷＭ脉冲开关频率高（大于１００ｋＨｚ）；—————瓦鞴隔两丽萌戮莉ｒ———————１夺鹱惑嚣采爰攀路＋｛５Ｖ电攫供逄，使耀方便；２熊ｗ零恕驻零逸藏嚣美穆翱盒耩ＰｗＭ茂∞Ｃ燮换嚣静疆究础罐圣二画Ｊ魅爰ｉｉ鎏逐１４４．３２ＳＤ３｛５Ａｌ工作模式选择２ｓＤ３ｌ５ＡＩ有两种工作模式可供选择：半拼模式和直接模式。驱动器２５ｋｗ零电艇零电流开关穆相全桥ＰｗＭＤｃ．Ｄｃ变换器的研究的ＭＯＤ管脚接地则工作在半桥模式，如果接电源则工作在直接模式。在半桥工作模式中，驱动器的ＩＩｌＡ管脚作为ＰｗＭ脉冲输入信号，ｈｌＢ管脚作为脉冲允许信号。只需在驱动器的ＲＣｌ、Ｒｃ２管脚外部加入简单的Ｒｃ电路，便可以产生长度从１００ｎｓ到几毫秒的死区时间。在直接工作模式中，管脚ＩｎＡ和ＩｎＢ分别是两个通道的输入ＰＷＭ脉冲信号，两个通道之间没有进行互锁处理，也不能进行死区时间设置。在２５ｋｗ零电压零电流开关移相全桥变换器的设计中，ＰＷＭ脉冲信号是由专用ＤｓＰ控制器ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２直接发生，通过软件可以很方便的设置死区时间，因此驱动器选取了直接工作模式。４，４．４脉冲信号输入处理电路图４一ｌ０２ＳＤ３１５ＡＩ脉冲输入处理电路Ｆｌｇｕｒｅ４·１０Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｌｉｃｏｆ２ＳＤ３１５ＡＩｉｎｐｕｔｐｕｌｓｅｃｏｎｄｉｔｊｏｎｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ图４．１０所示为ＰｗＭ脉冲信号输入处理电路。ＩｎｐｕｔＡ和ＩｎｐｕｔＢ是从驱动单元外部输入的ＰＷＭ脉冲信号。Ｄｌ、Ｄ２和Ｄ３、Ｄ４分别为Ａ、Ｂ两个通道的脉冲钳位电路。Ｎ沟道绝缘栅场效应晶体管（Ｎ．ＭＯｓＦＥＴ）０１和Ｑ２构成互锁电路，用于防止两ＰｗＭ脉冲信号共同为高电平，导致ＩＧＢＴ贯穿短路。Ｒ５、ｃｌ和Ｒ６、ｃ２分别为Ａ、Ｂ两通道的ＰｗＭ脉冲信号的低２５ｋｗ零电艇零电流开荚穆栩垒桥ｐｗＭＤｌ：－Ｄｅ变换器的研究通滤波环节，用以防止由于尖峰脉冲干扰信号而造成的ＩＧＢＴ误导通，可根据ＩＧＢＴ开关频率等因素来确定滤波时问常数。Ｉｒ认和ＩｎＢ分别接至驱动器的两个ＰｗＭ脉冲输入引脚。４．４．５故障信号输出及故障自动复位电路图４—１１故障信号输出及自动复位电路Ｆｉｇｕｒｅ４－１１Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｅｒｒｏｒｓｉｇｎａｌｏｕｔｐｕｔａｎｄａｕ蛔ｒｅｓｅｔｃｉｒｃｕｉｌ故障信号输出及故障自动复位电路如图４．１ｌ所示。ＳｃＡＬＥ驱动器的故障信号为集电极开路输出，所以可以将各驱动器的故障输出信号管脚ｓｏｌ、ｓ０２直接相连，产生总的驱动器故障信号，图中以单驱动器为例。在驱动器正常情况下Ｓ０ｌ、Ｓ０２处于悬空状态，由Ｒ２上拉到高电平，施密特反向器ＵｌＡ输出高电平使三极管Ｔ１导通，ＶｃＣ经过Ｄ１和Ｄ２组成的钳位电路和限流电阻Ｒ１，送出驱动器状态信号Ｓ０到驱动板外部。任何一个通道发生故障后，都会使ｕｌＡ的输出变为低电平，从而使三极管Ｔｌ截止，表示驱动器故障；同时ｕ１Ａ的输出送入驱动器的ｖＩ瓜ｅｓｅｔ管脚，自动将故障信号复位。故障信号的持续时间由Ｒ２、Ｃｌ的时间常数确定，通常取１０ｍｓ左右已经足够。４．５控制系统软件组成控制软件全部采用ｃ语言编稷，并且贯彻了模块化设计的思想，对于苓慰敢功熊模块侵耀不同ｆ｜奄予程序寒完成，因丽增麴了程露熟可读性和霹能索交通天学顿Ｉ：学靛论文２瓤ｗ零电压零电流歼关移相全桥ＰｗＭＤＣ－Ｄｃ变换器的研究移植憔。为了实磷对２５ｋＷ零电厦零电流开关移耀全撬变换器的控制，较传必须具有如下的功能：夺交换嚣秘输入电逡、赣爨瞧压懿殿壤蹬魄滚等模羧绩号静捡溺：夺全桥移相ＰｗＭ波形的发生；夺投掂输密电压、输密电流的两个数字鞭环的输密来控潮全轿移褶ＰＷＭ波形的移相角；夺蕊测变换器的工弦状态并对各种敞障进行处理。本系统采用的是输出电联、输出电流双Ｐｌ环劳联兹控铡方案，遮就对控制的实时性提出了较高的要求。因此，控制软件的设计采用了“循环＋孛甄”瓣程彦结梅，繇对于实瓣毪要袋不裹鹣予程痔，藏在主锤嚣疆渗串顺序执行，而对实时’『生要求较离的子糨序贝ｑ放在中断服务程序中，这样一量满怼了中断触发条｛串之磊，籀应静予程彦褥立酃得劐执行，胰雨傈涯了控制的实时性。本系统的控制软件主要由以下几部分组成：夺主程序：完成系统的初始他，各部分的配薰袒始佬以及在圭獯黪申进行输入信号的读取、输出信号的控制、预究电控制、ＥＥＰ肫ＯＭ和鼹时时镑熬控翱、髓《８５事行逶谖控豢ｌ等；夺ｃＰＵＴＩＭＥＲ０定时器周期中断处理程序：每１００∥中断一次，系统对实时性要求鞍离豹橙序在这擐运行，包括电叛环、电流环、Ａ，Ｄ转羧以及故障检测及处理子程序簿；耷预充电子程序：完成系统的启动、停止及预充电控制；夺输入输出予程序：完成输入信号的读取、羧出信号嬲控铡；夺ＥＥＰＲＯＭ控制子穰序：完成对ＥＥＰＲＯＭ的读写功能；夺实时时镑攘铡予程痔：完成实辩孵锌懿读凝、棱燕等功缝；２５ｋｗ零电压攀电流歼瓣碡橱垒挢ＰｗＭＤｃ－Ｄｅ变换瓣的碰究夺ＲＳ－４８５串行通讯控制子程Ｊ擎：通过Ｒｓｑ８５串口通讯得到如上位机发出豹系统痈穑，停止命令、输国窀莲，电流静给定值等，丽时上传给上位枫篆统当翦工作状态、故障傣息及故障时间等信惑；夺驱动保护中断子程序；对ＩＧＢＴ驱动器等故障进行处理；夺赦孵检测及处理予糕序；遂撂变换器戆实辩敬障检溅，浚及发生数障后累统的保护动作、恢复遴行等功熊；夺尚移转换予撵痔：辩输入龟莲、输密电压、输壅寇流等信譬遴行影Ｄ转换和数字滤波：夺电流环ＰＩ调节子穗痔：完成电流环的ＰＩ调节功能；冷电愿环Ｐｌ调节子稷序：完成电蜃环躲Ｐｌ调帮功能；审ＰｗＭ发生中断子程序：根据电压环和电流环的ＰＩ辅出结聚作为穆相囊豹绘定发袋蘼霉婪憋全臻移褪ｐＷ艇波形。４。６圭鬟程序较律流程４．８．｛系缝主程序浚程主稳序流程圈如图４．１２。１Ｍｓ３２０Ｆ２８１２上电后，熏程序即从头开始撤簿。营先关阕中甄整，瀑薮襞鸯孛龌，然嚣裙始纯ｅ默ｊ，设嚣黠锋频率，初始化中断向量，然后翩始化各种外设：包括辫件管理器（Ｅ、，Ａ、ＥＶＢ）、ＡＤｅ摸块、辜嚣多｝设接鞠签鞠镤块，戳凝对鞠｝端器逢褥裙始纯浚黉。窝成初始化设置之艨，Ｄｓｐ的各个模块开始正常工作。使能ｃＰＵＴＩＭＥＲｏ嫩潜器周潮中断，打开孛辩屏蔽键，接下来进入系统主循环程亭。强主循环糕痔运嚣中，搬祭ｃＰＵＴ蹦ＥＲＯ定时嚣攫嫂到，会簦蒋当前主循环运嚣孵糕序，响艨ｃＰＵＴＩＭＥＲ０定时器中断予稔序，在运行完定时器中断子程序麓，霉搿餮主循环继续运器下瑟的程窿。２５ｋｗ零电压零电流开关移相全桥ＰｗＭＤｃ－Ｄｃ变换器的研究图４一ｌ２主程序流程图Ｆ碴ｕｒｅ４－１３Ｔｈｅｎｏｗｃｈａｒｔｏｆｓｙｓｔｅｍｍａｉｎｒｏｕｔｉｎｅ在系统主循环程序中，可以看到，由于采用了模块化的设计思想，主循环的程序比较简洁，顺序调用启动停止及预充电控制予程序、数字最输入信号读取子程序、数字量输出信号控制子程序、ＥＥＰＲＯＭ读写控制子程序、实时时钟读写控制子程序、Ｒｓ４８５串行通讯控制子程序。４．６．２预充电控制子程序流程预充电控制程序流程图如图４一１３。子程序开始首先判断是否有系统启动信号，如果没有启动信号则禁止ＰｗＭ脉冲、断开接触器并清除预充电完成标志。如果有启动信号则判断是否有系统故障标志，该标志由故障检测及处理子程序给出，如果有系统故障同样进行禁止ＰｗＭ脉冲、断开接触器并清除预充电完成标志的操作。如果没有系统故障则判断输入电压是否在『Ｆ常范围内，如果输入电压不正常则同样进行禁止ＰｗＭ脉冲、断开２５ｋｗ带电压零魄流开关穆相全桥ＰｗＭＤｃ·Ｄｃ蹙换嚣的研究接触器并清除预充电完成标志的操作。如果输入电压正常，判断颈充电延时是否到融，延聪到则翅会接触嚣劳设置鞭兖邀完成拣恚。爨《一１３预充电控制糕摩漉程爨Ｆｊｇｕｒｅ４－１３Ｔｈｅ日ｏｗｃｈａｒｔｏｆｐｒｅ－ｃｈａ唱ｅ∞ｎｔｒｏｌｍｕｔｊｎｅ４．６．３定辩器中断掩溪疆殍浚程ＣＰｕＴＩＭＥＲＯ定时器中断处理程序流程图如图４．１４。ＣＰＵＴＩＭＢＲＯ定时器串断娥邂程序每１００埘运行一次，是控制软件的孩心部分。程序也是采用模块化设计，在浚程上比较麓渡。进入该中颧羼，首先运行削Ｄ转换及数字滤波子程序，对输入直流电压、输出直流电压、输出赢流电流等模羧信号避纾剐Ｄ转换零数字滤波。然磊运器系统敖薄捡禊ｌ及筵瑾予翟痔，该稷序完成变换器的实时故障检测，以及发生故障厨系统的保护动作、恢复逡行等功能。接下来是运行控稻子程亭，运行控涮子程洋对透过Ｒｓ４８５２５ｋｗ零毫摧零电流开美移相垒耩ｐＷ融Ｄｅ．Ⅸ：变换嚣静磷究通讯得到的输出电聪、输出电流的绘定值进行给定积分，褥到当前输出电愿、输出电流的实际给定值，实现系统的软启动功能。加转换爱数学滤波士故障检铡艇处理‘运行控制‘输辫电裱玮ｐｌ键繁●输出电蕊邵张潇节●ｆ移相ＰｗＭ移Ｊ｝ｆ１角给定委《一ｉ《定时器母麟程蓐流程零Ｆｊ静糖舢｛４确ｅｎｏｗｃｈ戤ｏｆＣｐＵＴｌＭＥＲ。ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ∞ｕｔｉｎｅ然后运行输出电压环和输出电流环的ＰＩ调节子程序，根据当前输出电聪、输出电流的实际绘定值及经过Ａ仍转换和数字滤波得到的反馈值进行数字ＰＩ调节运算。输斑宅摄冶定输出电压反馈——±《５；≥一电压Ｐｌ调节｝叶一二孓｛最小值１移相Ｐ州波形发生比较值糌存器赋值输融也流给定输毫ｌ歌襄反镄与（洲蝴ｔ调节卜Ｐｌｌｏｏｐ—Ｊ灞４一１５双ＰＩ并联辍稍方式框图Ｆ噜ｕ坤４－１５强ｅｂｌｏｃｋｄｉ嚣骈吼ｏｆｄｕ８ｌｐ黜㈣ｏｏｎｔｒ０１输出电压、辅出电流的两个数字ＰＩ调节器是并联结构，如图４．１５。魏个Ｐｌ逶苇器的输懋缝暴取簸小篷，撵为辕嫩穆檩Ｐｗ醚波形鼹移榛熊控２５ｋＷ零电压零电流开荑穆相垒桥ＰｗＭＤｃ＿Ｄｃ燕换器的研究制信号，在移相ｐｗＭ波形发生比较值寄襻器赋值计算子程序中计算得到靼瘦移援懋对应鳃比较值蹇存器黪蓬，最器由移麓ＰｗＭ发璧孛黪程摩耀比较值寄存器赋值，发生所需的移相ＰＷＭ波形。４．６．４故障榱测及处理予程Ｉ葶流程故障捻澳《及处理子程黪流程如图４．１６。该部分包括了慰壹滚羧出电压故障、赢流输入电压故障、直流输出电流故障、驱动器故障及接触器故障等羧障静实拜重捡溅与处蓬。予程孝嚣始楚蕊先粼凝驱动器怒蚕聂鬻，输入电压是否正常，输出电压、输出电流是否正常，接触器状态是否正常，如莱商藏簿翔设嚣各鑫福应瀚敲障瓠恚。然嚣裰据激上敌障标志是否有效亲判断系统当前是否霄故障，菪没有故障则将系统故障标志清除后返回。若系统当前寄放障则首先禁止ＰｗＭ脉冲、断开接触器，然精判断怒否有系统故障标志，如果已经真系统故障标志员４羹接返躁。若没露系统教障标志则设曼系统故障标志，将系统故障次数加ｌ，并记录故障惯息和故障时刻爱返回。这捧羧寒，菜静兹障发生嚣到该敬漳溪失之蔫，嚣会浚薰一次系统故障标志，系统故障的次数只加ｌ，同时记录敞障信息尊Ｈ故障时刻也只舂一次，避免了将同一种敬障多次记录酌蠲题。２５ｋｗ零电压霉电流开关移相拿拼ＰｗＭｎＣ－Ｄｃ变换器的研究图４一１６故障检测菔处理程序流程图Ｆｉｇ毪撑４－｛６强ｅ襄ｏｗｅ魏积Ｏｆｅ瀚ｆ纛ｅ躲鞋滩黼癌瓣盎砖辫ｍ托￡凇拄ｌｎｅ２５ｋｗ零电娥零电流开关耩相垒擗ＰｗＭＤｃ—ＤＣ变换瓣的研究４．７控制系统抗干扰措施４．７．１控制系统硬件抗千｝尤措施鼹予大功率变换嚣寒说，暴统熬摭予撬阉题卡分关键，缀哥麓关系到系统设计的成败”…。变换器控制系统硬件采取的抗干拭措施有：夺ｆⅪＳ３２０Ｆ２８１２控躐缀采矮濯层设计，牵黼鼹瑟分剿为毫源朦帮逮瓣，采用大面积覆铜的方式，降低电源线及地线的线路阻抗；夺控制板上豹数字信罨地、模襁信号她分开布鬻，最终在电源的入翻处单点连接，从而尽囊减小地线上黪公共阻摭于扰；夺在ｐｃＢ的布局上，不同性藏的电路分开布鬣，即离服电路与低压电路、惑速电路与低速邀鼹、摸羧电爨与数字电黪分牙枣嚣；夺晶振电路尽爨靠近ＤＳＰ芯片放置，时钟信号线尽擞短且粗；夺在每个集成毫路蕊冀戆毫滚释逑弓｜骝之闽并联Ｏ＋Ｏ｛固．１滞兹去藕奄容，去祸电容尽量纛近电源和地引脚放鼹，引线尽蹙短；夺在控制板豹电源输入端并联较大容黧的电耱电容进行滤波，还需并联一个Ｏ．Ｏｌ～Ｏ。ｌｕＦ的茏极性电容，以滤除毫频于扰ｌ夺对于关键的输入、输出端翻加上拉绒下拉电阻，确保其在系统上电或复键过程中处予安念状态：夺对予集成电路芯片米用到的输入管脚接地或接上拉电阻；令碳Ｓ３２§｝２８１２控翱缀使蠲嶷上电笺位、手动复位、泡源篮羧功匏予一体的电源监控芯片ＴＰＳ３３０７，１８，能够同时监控５Ｖ、３．３Ｖ和１．８Ｖ三路电源，保证了。ｔ电、箨电、电源异常等状况下的系统安全受位：夺反馈的模拟信号调理电路中，进弦了两级蛇低遽滤波，保证了遴入ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的ＡＤＣ模块的信号的纯净；夺采惩噻滚信譬辕窭鏊豹电蓬、惫滚终感嚣，采雳了鹱丈熬瞧滚遴器传２５ｋｗ零电艇零电流辩燕移相垒耩ＰｗＭ０Ｃ－Ｄｃ变换器的研究输，同时传感器的砸、负电源及反馈信号到控制板的连线采用三蒋屏藏线，减小长距离弓｝线传嫒带来黪于扰；夺驱动板的驱动脉冲输出到ＩＧＢＴ开关管的距离尽可能短（窟际长度小予２＆ｍ），弱瓣Ｇ、￡嚣摄戆驱动痿号蘩瘸密集绕铡熬载绞线逡行簧输。４．７．２控制系统软件抗干扰措施在控制系绞较｛孛设诗中也采取了揍于挠撰整，寒遴一步璞强系统麴安全性和可靠性。软件抗干扰措施包括：夺在程窍开始运辛亍裙期，辩掰有敢输入，输爨端翻进行裙始讫设置，避免其处于不确定或锚误状态；夺对于反馈的模拟信号进行都进行了数字滤波，并搬据实验情况对数字滤波的参数进行了优化；夺对于数字爨输入信号采用软件消抖措施，防止由于输入信号尖峰、毛刺蝗影响产生误动作；冷使能了弧ｄＳ３２０Ｆ２８１２内鬣的看门狗（Ｗａｔｃｈｄｏ冀）功能，在程ｔ｜芋跑飞豹情凝下髓够叁动复谴。２５ｋｗ零电鹾鼯奄流开羲移耱垒糖ｐｗＭＤＣ·Ｄｅ变换嚣盼研究第五章实验结果及分析５．１实验概况在２５ｋｗ零电压零电流开美移相全桥变换器工程样机开发完成后进行了系统的调试与实验，狂不同受载工提下详缨瓣测了实验波形，分叛７在不同负载工况下超前桥臀开关篱零电滕开关和滞后桥臀丌关管零电流开关豹实瑷情嚣，霹功率癸凝纹测量了不闲受载王况下熬系绫效攀，逐遴纾了负载突投实验和系统温升实骏等。５．２实验内容与波澎分析５．２．１辍裁实验为了验证２５ｋｗ零嗽压零毫滚拜关移裾全揆交矮鬃工程群糗耱瑶黥，首先进行轻载实验，实验参数如下：交换器输入电压：三稠交流３瓣Ｖ；变换器输出电压：瞧流５００Ｖ：交换器输出电流：７－３２Ａ：变换嚣输如功率：３．６６ｋｗ。图５．１（ａ）为轻载时滞后桥臀实现ｚＣｓ的波形，ｌ邋激为变聪器原边电漉波形（５ｅ彭爨＞，２逶遂为涝矮捶鹫下营驱动态压波形（１ｗ疆鍪），露藻为２５心／格。从图中可以看出，变换器的开关频率为１０ｋＨｚ，因而驱动脉狰豹周期是ｌ∞筒。可戳看翔交压器原边电流波形与理论分桥酌波形稚吻合，滞艨桥臂实现了零电流开邋和零电流关断。图５．１（ｂ）为轻载时滞后桥臂实现ＺＣｓ的波形细节，ｌ通道为变压器原边电流波形（２０～格），２通道为滞最揆劈下管驱动电聪波形（１０Ｖ，捂＞，时基必ｌＯ雄，楱。从赘中霹鹾缀２５ｋｗ零电攮锵魄流开燕移稳全擀Ｐｗ积００瓣变接耩ｆｌ孽磷究瀵楚戆羲遗，滚瑟褥饕癸瑷？零毫滚野遴帮零惫渡关凝。这瀵髑了交爨器骢辫麓揍鹫ｚ￡Ｓ懿蕙瀑较赛，在轻载下秘然髓端实瑗ｅ，飞小小∥秘｛；＃潮Ｖｃ｝ｉ２，ｅ勰麓２釉ｍ潞潮躺州渊’瓣蝌１蚴Ⅲ秭渊，ｎ遴５一ｌ轻簸辩滞垂鼹鹫实堍ｚｅｓ凌帮擎ｉ爨ｕ瓣５＊｛髓ｅｗ鑫ｖ奇辆黼嚣菇馇捧辩《ｉｚ懿ｉ黼礴ｌ拽ｇ密ｎ乎差ｅ９５ｓ毵ｓ擞ｌｉ器舔融醛踅！！鳖皇墨量生燕墅苎鹫塑垒堑！兰憋墼：２１塞垫壁竺旦塑＋糊’２０眸Ｃ瞻’氇瀚辚磊良斟鼬，（ａ）＋２ＣＨｌ２∞ＶＣＨ２１０．０ＶＭ２．５０肼ＣＨ２，（ｂ）＋。一．。。。。。Ｉ厂’．渊｛攒￥￡瞻拖群秘２搿拼Ｃ滢，（ｃ）韪５—２轻裁时超前桥臂ｚｖｓ实现波影Ｆｉｇｕ他５．２Ｔｈｅｗａｖｅｆｏｒｍｓｏｆｔｈｅｒｅ８ＩｉｚａｔｉｏｎｏｆＩｅａｄｉｎｇ＿Ｉｏｇ’ｓＺＶＳ砒垤ｈｔ１０ａｄ２５靶ｗ零龟垂零电流强荚穆耦全辑Ｐｗ醛转ｃ。Ｄｅ交换嚣鼹掰究图５。２（ａ）为轻载时超前桥臂实现ｚＶｓ的波形，ｌ通道为超前桥臂上管ｅ、嚣嚣端电压浚澎（２００ｖ，掺），２逶逶为越§§褥鹫上管驱麓毫压波形（１◇ｖ，椿），时基为２５脚／格。图５。２（ｂ）为轻载对怒目《轿臂关断时的细节波形，１通道为超前桥臀上管两端电压波形（２００Ｖ／格），２通道为超前桥臂上锵驱动毫压波形（１８Ｖ，疆），时基为２。５筘，撂。放露中零吸纛到，在轻载瓣超前桥臂基本实王兕了零电压关断。图５．２（ｃ）为轻载时超前桥臂开通时的细节波形，１通道为超前桥臂上镎两端电压波形（２００Ｖ／｛番），２通道为越前桥饕』二警驱动毫嚣波形（１§Ｗ臻），露基务２．５簿，｛萋。麸黼中蜀鞋看塞，在轻载时超前桥臂上管开通时的ｃ、Ｅ两极电压为２００ｖ左右，没有实现完全的零电压开通。这说明了变换器超前桥臀的ｚｖｓ在轻载下不能够完全实蠛。５．２．２满载买验满载实验的蜜骏参数如一Ｆ：交换器输入电压：三裙交流３８０ｖ；变换器输出电压：直流５００Ｖ；交换器竣爨魄滤：５２，ｌＡ；变换器输出功率：２６．ｏｋＷ。在满载实验的工况下，进行了较为详细的波形记录和测量，以下为实骏波澎。２５ｋｗ零电压零奄流开关移辋全挢ＰｗＭＤＣ．ＤＩ：变换器的研究＋ｃＨｌ＋２００ＶＣＨ２１棚ＶｈＩ２５．Ｏ＿ｓＣＨ２．，（ａ）＋ＣⅢ＋２∞ＶＣＨ２５００ｍＶＭ１０ｍⅣｓＣＨ２，（ｂ）图５—３满载时滞后桥臂实现ｚｃｓ波形Ｆ遮ｕｒｅ５·３Ｔｈｅｗａｖｅｆ０ＨｎｓｏｆｔｈｅｒｅａｌｉｚａｌｉｏｎｏｆＪａ黯ｉ吣Ｉｅｇ’ｓＺＣＳａｔｆｕｌｌ１０８ｄ圈５。３（ａ）为满载时滞稻桥臂实糯ｚＣｓ的波形，ｌ通道为滞后耩臀下管Ｃ、Ｅ薅端Ｆ翅压波形（２００Ｖ，格），２通道为变压器原逑屯．滤波形（５０刖格），时基为２５胛／格。从图中可以看到满载时变压器原边电流波形与理论分析戆波形基本一致，漆器疆餐基本实凌了零壤滚羹：逶露零惫滚关錾，闲霹可以糟到开关管两端的电压的波形很好，在开通和关断时都没有尖峰电压出磊。图５．３ｆｂ）麓满载薅滞聪桥骜实现ｚｅｓ豹波形重撵节，ｌ通道为滞螽桥臂下镑ｃ、Ｅ两端电愿波形（２００ｖ／格），２通邋为变压器原边电流波形（５０刖２５ｋｗ零电压零电流开关移相全桥ＰｗＭＤｃ．ＤＣ变换器的研究格），时基为１０伊／格。从图中可以比较清楚的看出，滞后桥臂基本实现了零电流开通和零电流关断。Ｃ…２００ＶＣＨ２诅０ＶＭ２５．０肼ＣＨ２，（ａ）ＣＨｌ２００ＶＣＨ２１０．附Ｍ１０．咖；ＣＨ２，一（ｂ）图５—４满载时超前桥臂实现ｚｖｓ细节波形Ｆ｛ｇｕｒｅ５－４ＴｈｅｗａｖｅｆｏｍｌｓＯｆｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｌｅａｄｊｎ驴Ｉｅｇ’ｓＺＶＳａｔｆｕＪｌｌｏａｄ图５．４（ａ）为满载时超前桥臂实现ｚｖｓ的波形，１通道为超前桥臂上管Ｃ、Ｅ两端电压波形（２００Ｖ／格），２通道为超前桥臂上管驱动电压波形（１０Ｖ／格），时基为２５芦／格。图５．４（ｂ）为满载时超前桥臂实现ｚＶＳ的细节波形，１通道为超前桥臂上管ｃ、Ｅ两端电压波形（２００ｖ／格），２通道为超前桥臂上管驱动电压波形（１０Ｖ／格），时基为ｌＯ胛／格。从图中可以清楚的看到，２５ｋｗ零电匿零电流开关穆相垒桥ＰＷＭＤｃ－Ｄｃ搬换器的耐究在满载时超前桥臀实现了零电压歼通和零电珏关断。＋ｃＨｌ铂附ＣＨ２１．Ｏ呻Ｍ拣Ｏ埘ｓＣＨ２，３露５—５满载畸变压器原边电压电流波夥Ｆｉｇｕｒｅ５·５ＴｈｅｗａＶｅｆｏｒｍ０ｆｔｈｅｐｒｉｍａｒｙＶ０１ｔａｇｅａｔｆｕｎｌｏａｄ墼Ｓ。５蕊满载黠变压器原边电压、电溅的波形，ｌ透遂戈变压嚣原边电服波形（５００ｖ，格），２通道为变压器原边电流波形（１００Ａ／格），时基为２５雄，捂。麸圈中爵鞋善凄，套潢羧簿变丞器暴逮瞧蓬与瑾谂分砉蠢鞠蛰会，同时可以肴到变艇器原边电压的波形很好，在开通和关断时都没有尖峰电匿出现。■ＣＨｌ瑚ＶＣＨ２５００ｍⅣ栩１０舢ｓ州２，Ｊ嚼５—６满戴时变压嚣剐边电压，电流波形Ｆ｛ｇｕ糟５－６ＴｈｅｗａｖｅｆｏｒｍｏｆｍｅｓｅｃＯｎｄａｒｙｖｏＩｔａｇｅａｎｄｃｕ玎ｅｎｔａｔ如ｎ｛Ｏａｄ圈５－６为满载时变压器副边电愿、电流的波形，ｌ通邋为变压嚣剥边２５ｋｗ零墩糙零电流歼关穆相垒桥ＰｗＭＤＣ，Ｄｃ变换器的研究电压波形（２００ｖ／格），２通邋为变迸器副边电流波形（５０划格），时艇为２５鲻／揍。从圈中可以看出，在潢载瓣变压嚣戮边奄捱、电滚波形与理论分析相符合，同时可以看到变压器副边电压的峰值较低，在６５０ｖ左右，瑟量浚有大瓣尖峰电艇凄臻。●图５—７满载时变压器副避整流输出电压波形Ｆ｛ｇ材ｅ５·了Ｔｈｅｗ簿谨ｆ殛ｍｏｆ镪ｅｓｅｃＯｎｄａ巧稽ｃｔｉ矗ｅｒｖｏｌ镪ｇｅ采曳｛ｌｌＯａｄ图５－７为满载时变压器副边整流输出电压波形，ｌ通道为变压器副边整流输出毫莲波澎（２§ＯＶ，格），２逶＿ｉ簸为交毯器原边嚼旒渡影（５０∥椿），时基为ｌＯ胛／格。从圈中可以看出，柱满载时变压器剿边整流输出电压波形与理论分析相符台，同时变压器副边整流输出电压的峰值较低，在６５０ｖ左右，说骝副边的辕助网路越到了嶷好的锚位作用，剿边整流输出二极管承受的反压值较低，在较低的电压应力下工作。５．２．３其他不嘲负载条件下的ｚｖＺＧＳ效果实验｛空载实验ｚＶＺｃｓ波形实验参数如下：交换器竣入电压；三相交流３８０Ｖ；变换器输出电压：直流５００Ｖ；交换器辕蹬电流｝ｅ。ｌＡ；巍寨变避文学磺圭学蕴论文２５ｋｗ零电压零电流开关移相垒桥ＰｗＭＤｃ－ｎｃ变换器的研究变换器输出功率：５０Ｗ。＋ＣＨｌ２００ｍＶ酬２１０．０ＶＭ１０舢；Ｃ№，图５—８空载时滞后桥臂实现ｚｃｓ波形Ｆｉｇｕｒｅ５－８ＴｈｅｗａＶｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅｒｅａＩｊ期ｔｉｏｎｏｆｌａｇｇｉｎｇ－ｌｅｇ’ｓＺＣＳａｔｎｏｌｏａｄ图５－８为空载时滞后桥臂实现ｚｃｓ的波形，１通道为变压器原边电流波形（２Ａ／格），２通道为滞后桥臂下管驱动电压波形（１０Ｖ／格），时基为１０雎／格。从图中可以看到空载时滞后桥臂实现了零电流关断，但没有实现零电流开通。这是由于变压器原边电流值很小，达不到零电流开通的条件。．．ＣＨｌ２∞ＶＣＨ２１０．０ｖＭ１０．０脚５ＣＨ２，图５—９空载时超前桥臂实现ｚＶｓ波形Ｆｉｇｕｒｅ５·９Ｔｈｅｗａｖｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅｒｅａｌｉ扭ｔｉｏｎｏｆＩｅａｄｉｎｇ－ｌｅｇ’ｓＺＶＳａｔｎｏＩｏａｄ图５．９为空载时超前桥臂实现ｚｖｓ的波形，ｌ通道为超前桥臂上管Ｃ、２５ｋｗ零电压零电流歼关移相垒拼ＰｗＭＤｃ－Ｄｃ变换器的研究Ｅ两极电压波形（２００ｖ，格），２通道为超前桥臂上管驱动电聪波形（１０Ｖ／格），时基为１０艘，格。从图中霹以看到空载时出于变匿嚣器边电滚篷缀小，超前桥臂实现了零电联关断，但零电雁丌通的效果不明显。２３１％负载实验ＺＶＺＣＳ波形实验参数如下：变换器输入电压：三相交流３８０Ｖ变换器浚爨电压；壹淡５００￥；变换器输出电流：１６．０Ａ；变换器输爨功率：８．０２ｋＷ。ｃＨｌ渤ｍＶＣＨ２’Ｏ删Ｍ１０＿；。卫￥ＣＨ２，·圈５一ｌＯ３１％负载时滞脑桥臂实现ｚｃｓ波形Ｆ谵ｕ豫５—１０Ｔｈｅｗａｖｅ融ｍｏｆ娃糟嘲ｉｉｚ８＿蠕母ｎｏｆｌ毫勰晒争ｌｅｇ琢Ｚｃｓ甚ｔ３１％ｌｏａｄ图５．１０为３ｌ％负载时滞厢桥臂实现ｚｃｓ的波形，ｌ通道为变压器原边电流波形（５０彤格），２通邀为滞瑶桥臂下管驱动电筮波形（１０Ｗ格），时基为１０埘／格。从图中可以嚣到３１％负载时滞后桥鼹实现了零电流开逶和关断。强５一｛ｌ蕊３ｌｔ鹣受载蛙超懿撬譬实凝ｚｖｓ戆波形，ｌ通道为超蓑撩劈上管ｃ、Ｅ两极电压波形（２００Ｖ／格），２通道为超前桥臂上管驱动电压波形（１§Ｖ，捂），露基秀｛Ｏ簿髂。获鍪串可浚瓣餮３１％受载露超蔫耩褥实现了零电蕊关断，开通时开关管Ｃ、Ｅ两檄电压为１５０Ｖ左右，没有实现完全的零魄压歹；｝＝遴。Ｃｍ哪Ｖ０般１琥吖Ｍ１嘲嵴髓堙，。鞠５一ｎ３１％负载肿超前轿臂实现ｚＶｇ波形Ｆｉｇｕｒｅ５·ｌｌＴｈｅｗａＶ喻ｒＨｌｏｆｍｅｒｅａｌｉ删ｉｏｎＯｆＩｅａｄｉｎ争ｌｅｇ’ｓＺＶＳ砒３１％１０ａｄ３．５８ｘ负载燕验ｚｖＺＣｓ波形实验参数鲣下；变换器输入电压；三相交流３８０Ｖ；交换嚣输毒毫压：煮漉弱舀Ｖ；变换嚣输出电流：３１．９Ａ：变换器输出功率：１６．Ｏｋｗ。ｅＨｌＳ０朝ＷＣ｝让１０．８ＶＭ诒舟ⅣＩ洲２，－图５—１２５８％负载时滞后桥臂实现Ｚｃｓ波形Ｆ遍ｕ博５一｛２秘尊ｗ嚣垤棘鞭ｏｆ铂ｅ嗽狂荔＆重ｉ鞠硝ｌ姆季跨ｌｅｇ＇ｓｚＣＳ采５８％ｌｏ寰ｄ２５ｋｗ零电压零电流开燕移相余拼ＰｗＭＤｃ－Ｄｃ变换瓣的研究灏５．１２为５８％负载时滞后桥臂实现ｚｃＳ的波形，１通邋为变压器原边电滚波形（５０剐格），２逶邋为滞囊榜臂下漆驱动电压波形（１０Ｖ，格），时基为ｌＯ脚／格。从圈中可以看到５８％负载时滞后桥髂实现了零电流开通露关辫。翎１∞附Ｃ№１０捌Ｍ’Ｏｍ口Ｃ咐，－图５—１Ｆ逸ｕｒｅ３５８％负载时超前桥臂实现ｚＶｓ波形５一１３强嚣ｗ８Ｖ母如ｒｍ西讯ｅ佗鑫珏绷｛黼ｏｆ｝ｅ谢｛赴｛｝ｌ嚣ｇ’ｓＺＶＳ戤５８％ｌｏ撼图５一１３为５８％负裁时超前桥臂实现ｚｖｓ的波形，ｌ通道为超前桥髂上管ｃ、Ｅ两极奄压波形（２００Ｖ，格），２遥遵为超前轿臂上管驱动电聪波形（１０Ｖ／格），时基为ｌＯ雄／格。从豳中可以褥到５８％负载时超前桥髓实现了完全的零电压开通和零电压关断。４．８２％受载实验Ｚ￥ｚｃｓ波形实验参数如下：变换器输入电压：三相交流３８０Ｖ；变换器输出电压：童流５００Ｖ；变换器输出电流：４２．２Ａ；交换器输出功率；２１．１ｋＷ。２５ｋｗ带电压零｛乜流开关罄棚垒桥ＰｗＭＤｃ．ＤＣ变挠器的耐究Ｃ喇ＳＯ舸封ｅ№撼辫麟１ｅ籼Ｃ瞻，ｔ圈５一ｉ４８２％负栽婶滞后桥臂实现ｚｃｓ波形Ｆ瞻ｕ弛ｓ—１４ＴｈｅｗａＶｅｆｏｒ｜ｎｏｆｔｈｅｒｅａｌ｛翻ｔ｛ｏｎｏｆｌａｇｇ．ｎ分ｌｅｇ’§ｚｃＳａｔ８２％ｌ∞ｄ囤５．１４为８２％负载时滞后桥筲实现ｚＣｓ的波形，ｌ通道为变压器原边电流波形（５０刖播），２通道为滞后挢甓下管驱动电压波形（１０Ｖ髂），时綦为１０胛，格。从图中可以看到５８％负载时滞后桥臂实瑗了零电流开通窝头凝。Ｃｍ∞ＷｃＨ２托槲Ｈ掘Ｏ■，骆垃，·蹰５—１５８２％负载时超前桥臂实现ｚＶｓ波形Ｆｉ蓼揩５·ｌ５Ｔ沁ｗａｖｅｆ。黼ｏｆ栩ｅ嘲藉ｚａ矗傩礴ｌｅ弼ｌ盼ｌ铭冶ＺＶＳ融８２％１０嬲图５－１５为８２％负载时超前桥臂实现ｚＶｓ的波形，ｌ通道为超前桥臂上繁ｃ、嚣两辍电溉波形（２００Ｖ，格），２通道为怒静耩鸯上管驱动电压波形（１０Ｖ／格）．时綦为ｌＯ雄，格。从图中可以看到８２％负载时超前桥臂实２５ｋｗ零瞧医零电流弹关移辕余携Ｐｗ酷驺ｏＤｅ变换器鲍磺襄现了完全的零电压开通帮零嗽压关叛。５．２，４负载突投实验为了检簸交换器系统静瀚态倥熊，还对交换器避行了负裁突投实验。＋—Ｌ‘ｒ＿．０ｒ—呻一＋ｃＨｌ却Ｏ啪州２枷ｍｖ州２劢Ｉ图ｓ一１６负载突投实验波形ｃＩｉｌ２，Ｉ“ｇｕ弛５－１６确ｅｗａｖｅｆｂｒｍＯｆｔｈｅｌｏａｄｔｒａｎｓｊｅｎｔｃｈ盆ｎｇｅｔｅｓｔ图５．１６为负载突投实验波形，ｌ通道为变换器输出电压波形（２００ｖ／格），２通道为变换蒜输出电流波形（２０～格），时基为２．５ｓ髂。从围中可以看到变换器的输出电流由２３Ａ跳交到５２Ａ，藤变换爨的辕爨电压只蠢镊小的电压跌落，不是很明显，而输出电流的超调量也很小，证明控制系统夔魂态响应遴度镘浚，搭瑷了数字控裁技零静优势。５．２．５不同负载条馋下的效率测慧在不同负载下的实验参数如前所述，在不同负载条件下采用日本横河公司的ｐｚ４∞Ｏ型裹精度功率分板仪实际测鬟７变羧器蛇效攀，熟表５。ｌ所示ａ由效率袭可以糟出，变换器在５８％以上负载的工况下的效率都超过了９４％，最糍效率鸯９４。５％，灌载效率舞拿４。２％，皖簸瘩效率酶有下洚。这与前述的不同负载祭件下的ｚＶｚｃＳ实现波形的分析也是吻合的，在超过５８％戳上受载静工况下，交涣器实现了超前轿臂豹霉电压开关和滞厢桥２５ｋｗ霉电压霉墩流开关穆椭奈桥ＰＷＭＤｃ．ＤＣ变换器的研究臀的零电流开关，达到了较高的效率。受载。跨嚣１４％负载３１％受载５８％负载８｛豫受载满载辕入功攀（ｋｗ）４．０４８８辕出臻攀疆ｗ’３．６６１５数率９０．４０％９１．７８％９４．５０％Ｓ。瓣７２１６．８９５４２２。３２５霹２７．６４２８奄ｌ氍１５．９７３３２１．ｅ８９７２６．０４７２辩，５鹳％９４．２０％表５一ｌ雯袋器在笨商受栽下的效搴袁禧％ｂＩｅ５一ｌ１、ｈｅｌａｂｌｅｏｆｔｈｅｅ塌ｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｃＯｎＶｅｒｔｅｒ鲫ｄｉ髓ｒｅｎｔＩｏａｄ５＋２．６温升燕验在满载工况下谶嚣了炎换器的激舞实验，采用美匿Ｒ８搽呔公霹的ｓＴ３０型红外测湓仪定时对系统的多个位飘进行溯温，结果如表５－２所示。＼零趣《分镑｝艚＼教热嚣变压器输出电拣０１０２０３０４０５０６０７０８０２０℃２０℃２０℃２０℃３４℃３２℃２２℃３６℃４０℃５０℃２４℃４３℃４｛℃６１℃３３℃４７℃４２℃７３℃３４℃ＳＯ℃４３℃８２℃３４℃５２℃４｛℃８７℃３４－ｃ５２℃４４℃８７℃３４℃５２℃４瘁℃８７℃３４℃５２℃瓣入整流撩表５—２变换器在满载工况下的温升表格黾ｂ｝ｅ５．２Ｔｈｅ掘ｂｌｅ贷‰ｔｅｍｐｅ蝴ｆｅｒ｛ｓｌ甥疆攮ｅｃ朔ｖｅ疽ｅｆ教如ｌｌｌｏ醚由表中可以看别，变换器系统的温升猩一小时左右达到了热平衡，其中，羧熬器瓣漫嚣为烈℃，簸出毫感豹潼羚隽１４℃，输入整流援熬潺舞为３２℃。变篚瓣的温升最高，为６７℃。经过仔细测量，发现变压器铁芯的温度＿箨不蔫，主要莛交压器肉瞻诵线瀛度商。经过分析，发现这与变压器韵铁舔结构有关系，＿｜ｊｆｉ选用的变压嚣的铁芯鳞构不利予铜线的散热，因此设计辩应该将铜线的电流密度降低，躐者选择体积再大一些的铁芯，在以后北京交通人学硕士学位论文２５ｋｗ零电压零电流开关移相奄桥ＰｗＭＤｃ－Ｄｃ变换器的研究的设计中，应当注意避免这个问题。２５ｋｗ零电雎耀也流开关穆相惫桥ＰＷＭＤｃ∞Ｃ变换器的研究第六意结论６．１对前面工作的总结本文选取了一种副边具有简单辅助魄路的ＺＶＺＣＳ移相全耩变换器拓扑，研制了２５ｋｗ零电腿零电流开关移棚全桥变换器工程榉枫。该拓扑缡构具有辅助电路结构简单、无耗能元件和有源开关、副边整流管电压应力小、整体效率褰簿佳点，在孛大功搴场会攫毒发震§＃途。变换器设计中采用了以ＴＩ公司的高速ＤｓＰ芯片ＴＭｓ３２０Ｆ２８１２为核心静数字按涮系统，采霜输密电毯、输出电流双鬻环并联控麓方式，控割软件编程语苦全部采用ｃ语言，贯彻了模块化设计的思想，取得了良好的按制效采。从实验结果寒罨，交换嚣的工｛乍波形与理论分振楣德合，主Ｆ电路参数计算也较为合理，变换嚣可以在很宽的负载范围内实现超前桥臂的零电聪嚣关积澎爱榜甓豹零电瀵开关，满载工佟效率达到了舛％黻上，达到了系统的设计臻求。６．２目前存在的不是由于本人的学识和经验所限，在目前的变换器系统中还存在祷下面一黧不是，鸯德予程今螽鹩蛩｝究孛逶～步突善：夺目前使用的ｌＯＫＨｚ的开关频率有些偏低，变换器的高频开关噪声偏犬，需要进一步优化系统设计，争取在对工传效率影响不大的情况下将开关频率提高到２０ｋＨｚ左右；夺高频变压器的温升偏离，主要是由予变压器的结构不利于散热及设计过程中取款镧线电滚密度偏大，罴要遴一步设计竞蓦；量璺蹙三皇塑翌差登塑塞楚！！坚暇：里！壅垫璺塑塑塑夺由于在结构设计方面的经验不足，变换器的结构设计的邋于紧凑，造成主电路很多器传鲍拆装不便，嚣要进一步优化结构设计，使其尽快转入工程应用中。婴墨皇堡量皇婆墅苎塑塑宝壁．！型墼：２１壅垫璺堕塑蜜参考文献１２３阮新波，严仰光，直流丌关电源的软开关技术，科学出版杜，２０００邵丙衡，电力电子技术，中国铁道出版社，１９９７华伟，周文定，现代电力电予器件及其应用，北京：北京交通大学版社，清华大学出版社，２００２４．ＣｈｏＪＧ，ＳａｂａｔｅＪＡ，Ｚｅｒｏ—ｖｏｌｔａｇｅｚｅｍ－ｃ１１ｒｒｅｎｔＳｗｉｌｃｈｉｎｇＦｕｌｌ＿ｂｒｉｄｇｅＰｗＭｃｏｎＶｅｎｅｒｆｏｒＨｉ曲ＰｏｗｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＩＥＥＥＴｒａｎｓ０ｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃ仃ｏｎｉｃｓ．１９９６５．ＣｈｏＪＧ，ＪｅｏｎｇＣＹ，ＬｅｅＦＣ，Ｚｅｍ·ｖｏｌｔａｇｅａｎｄＺｅｒ０—ｃｕｒｒｅｎｔｓｗｊｔｃｈｉｎｇＦｕｌｌ—ｂｒｉｄｇｅＰＷＭＣｏｎｖｅｎｅｒＵｓｉｎｇＳｅｃｏｎｄａｒｙＡｃｔｉｖｅＣｌａｍｐ，Ｉ髓ＥＴｍｓ０ｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｌ９９８６．ＣｈｏＪＧ，ＢａｃｋＪＷ，ＪｅｏｎｇＣＹ，ＮｏＶｅｌＺｅｍ—ＶｏｌｔａｇｅａｎｄＺｅｒｏ－ｃｕｒｅｍＳｗｉｔｃｈｉｎｇＦｎＵＢ棚ｇｅＰＷＭＣ０ｎｖｅｒｔｅｒＵｓｉｎｇＴｒａｌｌＳｆｏｒｎｌｅｒＡｕ）【ｉｌｉａｒｙＷｉｎｄｉｎ昏ＩＥＥＥＴｒａｎｓＯｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃ打ｏｎｉｃｓ，１９９９７．ＫｉｍＥＳ，Ｊ０ｅＫＹ，ＰａｒｋＳＧ，ＡｎＩｍｐｍｖｅｄＳｏｆ｝Ｓｗｉｔｃ王ｌｉｎｇＰＷＭＦＢＤＣ／ＤＣＣ０ｎＶｅｎｅｒＵｓｉｎｇ廿１ｅＭ０ｄｉｆｉｅｄＥⅡｅｒｇｙＲｅｃＯＶｅｒｙＳｎｕｂｂｅｒ，ＩＥＥＥＡｐｐｌｉｅｄＰＯｗｅｒＥｌｅｃｔｒＯｎｉｃｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｅｘｐＯｓｉｔｉｏｎ，２０００８．ＲｕａｎＸＢ，ＹａｌｌＹＧ，ＡｎＩｍｐｍＶｅｄＰｈａｓｅｓｈｊ舭ｄＺｅｒｏ·ｖｏｌｔａｇｅＺｅｍ－ｃｕｒｒｅｎｔＳｗｉｔｃｈｉｎｇＰＷＭＣｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＩＥＥＥＡｐｐｌｉｅｄＰＯｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏＩｌｉｃｓＣｏｎｆｂｒｅｎｃｅａｎｄｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ，１９９８９．ＣｈｏＪＧ，ＢａｃｋＪＷ，ＪｅｏｎｇＣＹ，ＮｏｖｅｌＺｅｒｏ．ｖｏｌｔａｇｅａｎｄａｚｅｒｏ—ｃｕ玎ｅｎｔ－ｓｗｉｔｃｌｌｉｎｇ（ＺＶＺＣＳ）ＦｕｌｌＢｒｉｄｇｅＰＷＭＣｏｎｖｅｒｔｅｒＵｓｉｎｇＳｉｍｐｌｅＡｕｘｉｌｉａｒｙＣｉｒｃｕｉｔ，ＩＥＥＥＡｐｐｌｉｅｄＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｍｃ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DC-DC变换器的研究

作者：

学位授予单位：

刘京斗

北京交通大学

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