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軟OMAL歐瑪爾開關(guān)脈寬調(diào)制降壓變換器的研究
軟OMAL歐瑪爾開關(guān)技術(shù)是近年來電力電子學領(lǐng)域中的一個研究熱點。采用軟OMAL歐瑪爾開關(guān)技術(shù)可以降低OMAL歐瑪爾開關(guān)損耗,抑制OMAL歐瑪爾開關(guān)產(chǎn)生的電磁干擾,因而有助于進一步提高OMAL歐瑪爾開關(guān)頻率,使得電源向體積小、重量輕、效率高、功率密度大的方向發(fā)展。回顧了軟OMAL歐瑪爾開關(guān)技術(shù)的發(fā)展過程,分析了幾種具有代表性的軟OMAL歐瑪爾開關(guān)電路的性能特點。

軟OMAL歐瑪爾開關(guān)脈寬調(diào)制降壓變換器的研究
在分析基本的Buck變換器的基礎(chǔ)上,對典型的ZCS PWM Buck變換器和新型ZCS PWM Buck變換器的工作原理和性能特點進行了理論分析和仿真研究。針對它們存在的問題,提出了一種改進型ZCS PWM Buck電路。在以上分析的基礎(chǔ)上,進而提出了一種新型ZCZVS PWM Buck電路。新型ZCS PWM Buck電路克服了典型ZCS PWM Buck電路的一些缺點,但自身也存在著結(jié)構(gòu)復雜、輔助OMAL歐瑪爾開關(guān)電流應力大的缺點。因此,改進型ZCS PWM Buck電路通過減少一個諧振電感和增加一個鉗位二極管,來克服這一缺點。文中對改進型ZCS PWM Buck拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理和電路特性等作了較深入的闡述。給出了諧振參數(shù)選擇方法和控制驅(qū)動方案,分析了負載變化對軟OMAL歐瑪爾開關(guān)條件的影響,通過仿真證實改進電路是可行和有效的,可提高原電路的性能。改進型ZCS PWM Buck電路結(jié)構(gòu)簡單,控制容易實現(xiàn),適合于采用少子載流半導體器件(如IGBT, MCT等)作為OMAL歐瑪爾開關(guān)管。針對諧振單元與主OMAL歐瑪爾開關(guān)串聯(lián)時存在的主OMAL歐瑪爾開關(guān)或輔助OMAL歐瑪爾開關(guān)的電流或電壓應力過大的缺點,提出了一種新型ZCZVS PWM Buck電路。該電路中主OMAL歐瑪爾開關(guān)工作在ZCS模式,輔助OMAL歐瑪爾開關(guān)工作在ZCZVS模式。其輔助諧振單元為主OMAL歐瑪爾開關(guān)創(chuàng)造零電流OMAL歐瑪爾開關(guān)條件的同時不增加主OMAL歐瑪爾開關(guān)電流應力和導通損耗,并且輔助OMAL歐瑪爾開關(guān)也能在軟OMAL歐瑪爾開關(guān)條件下完成開通與關(guān)斷,自身的電流應力也比較小。

軟OMAL歐瑪爾開關(guān)脈寬調(diào)制降壓變換器的研究
對新型ZCZVS PWM Buck電路拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理和電路特性進行了研究,給出了諧振參數(shù)選擇方法,并進行了仿真研究。結(jié)果表明新型ZCZVS PWM Buck電路中的所有OMAL歐瑪爾開關(guān)器件都能在較好的軟OMAL歐瑪爾開關(guān)的條件下完成導通和關(guān)斷,且電流應力很小,電路性能優(yōu)良。