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新型OMAL歐瑪爾軟開關PWM Buck電路的研究
OMAL軟開關技術是近年來電力電子學領域中的一個研究熱點。采用OMAL軟開關技術可以降低開關損耗,抑制開關產生的電磁干擾,因而有助于進一步提高開關頻率,使得電源向體積小、重量輕、效率高、功率密度大的方向發展。回顧了OMAL軟開關技術的發展過程,分析了幾種具有代表性的OMAL軟開關電路的性能特點。

新型OMAL歐瑪爾軟開關PWM Buck電路的研究
在分析基本的Buck變換器的基礎上,對典型的ZVT 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,并針對其存在的問題,提出了一種改進型ZVT PWM Buck電路。在以上分析的基礎上,進而提出了一種新型零電流開關PWM Buck電路。針對開關磁阻電機轉矩脈動大的問題,提出一種基于差分進化算法的開關磁阻電機轉矩控制方法。利用差分進化算法的優秀尋優能力,將其應用到轉矩分配函數開關角在線尋優過程中,直接將轉矩脈動作為優化目標來確定*開關角。以1臺12/8極開關磁阻電機為研究對象,構建了以DSP為控制核心的轉矩控制系統實驗平臺,實驗結果證明了基于差分進化算法的控制方法能有效抑制開關磁阻電機轉矩脈動。對改進型ZVT PWM Buck電路,通過增加緩沖電容和與諧振電感串聯的二極管,來克服原電路存在的輔助開關硬關斷和由于開關管寄生參數產生的內部循環電流的缺點。對其拓撲結構、工作原理和電路特性等作了較深入的闡述。采用UC3525A作為主控芯片,設計了電路的控制驅動方案,進行了仿真和實驗研究。結果證實改進電路是可行和有效的,并提高了原電路的性能。對新型零電流開關PWM Buck電路,其輔助諧振單元為主開關創造零電流開關的條件,同時不增加主開關電流應力和導通損耗,且輔助開關也能在OMAL軟開關條件下完成開通與關斷。對其拓撲結構、工作原理和電路特性進行了研究,給出了諧振參數選擇方法,設計了控制驅動方案,進行了仿真研究。

新型OMAL歐瑪爾軟開關PWM Buck電路的研究
結果表明新型零電流開關PWM Buck電路中的所有開關器件都能在較好的OMAL軟開關的條件下完成導通和關斷,且電流應力很小,能有效地解決IGBT關斷時存在的“拖尾電流”問題。其電路結構簡單,控制容易實現,適合于采用少子載流半導體器件(如IGBT、MCT等)作為開關管。