无源无损软开关在buck-boost变换器中应用

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1、第44卷第11期电力电子技术Vo1．44．No．112010年11月PowerElectronicsNovember2010无源无损软开关在Buck．Boost变换器中的应用赵玉峰，崔文君，王旭(东北石油大学，电气信息工程学院，黑龙江大庆163318)摘要：详细分析一种基于Buck．Boost变换器的无源无损电路单元．仅通过在变换器中附加一些无源元件实现了开关管的零电流导通和零电压关断，并将缓冲元件的能量回馈给变换器的输入输出端，达到了无损的效果。示出最优参数的方法，而且相比有源电路，该缓冲电路单元结构简单、控制方便、可靠性更高，并能在软开关

2、的情况下保持开关管的最小电压应力，并与传统的Buck—Boost变换器进行比较，验证其具有更高的效率。关键词：变换器；无源无损电路；软开关中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—10oX(2010)l1—0028—02TheApplicationofPassiveLosslessSoft-switchinBuck·-BoostConvertersZHAOYu—feng，CUIWen—jun，WANCXu(NortheastPetroleumUniversity，Daqing163318，China)Abstract：TheBuc

3、k—Boosteonve~erbasedonlosslesspassivecircuitelementsandaddseveralpassivecomponentsintheconve~erisanalyzed，whentheswitchoperateingatzero—voltage—switchingturn—ofandzero—current—switchingturn·on．Circuitmoduletakesenergyofbuffercomponentsbacktotheconve~erinputandoutputsidewhic

4、hbringsnolossofefect．Theoptimalparametermethodispresentedinthispaper．Comparedtoactivesoft—switch，passiveloss—lesssoft—switchhasadvantagessuchassimplestructure，easycontrolling，higheliability，andtheyarealsobasedonmi‘ni‘mi。zi。ngswitchvoltagestresswhilemaintainingsoftswitching．

5、ComparingwiththetraditionalBuck—Boostconverter，thecircuithashighefficiency．Keywords：converter；passivelosslesscircuit；soft—switch1引言电，并带有无源无损软开关电路。在无源无损软开关电路中，电感L与二极管串联，分别实现开关软开关技术可分为有源软开关和无源软开关管的零电流开通和二极管的零电流开关，电容Cr两种。在大功率应用中，无源软开关比有源软开关实现零电压关断，二极管VD～VD辅助完成能量具有较高的可靠性、效率和性价比

6、[1]。此处提出一恢复，调节￡上的能量，并且辅助复位。种新型的无源无损软开关Buck—Boost变换器电比G大，所以存储在cs中的能量在每个开关周期路．用于各种PWMDC／DC变换器实现软开关，并内不完全回馈输入和输出端，并且其端电压可视对带有该无源无损软开关的Buck—Boost变换器进为恒定l3l。L将C的部分能量传递到输出端。缓冲行理论分析。实验结果证明该变换器效率明显高电路在软开关情况下，保持开关管最小电压应力，于传统Buck．Boost变换器。即在工作过程中并不增加开关管的电压应力。2Buck．Boost变换器及软开关工作过程Buc

7、k．Boost变换器是输出电压可高于也可低于输入电压的单管不隔离DC／DC拓扑。由于Buck．Boost变换器拓扑特点，移动电话、膝上电脑等便携、低功率电子驱动装置所用电池均需采用图1Buck—Boost变换器电路Buck—Boost变换器基本拓扑进行扩展，以延长电池寿命【2J，因此该变换器拥有广泛的应用市场。为简化分析，对电路作出如下的假设和处理：图1所示的Buck—Boost变换器由直流电源供①由于输出端电容C足够大，将输出端等效为恒压源：②假设除VD外所有二极管均为理想元件。电路进入稳态后，在一个周期内电路的工作过程定稿日期：2010—

8、07—05作者简介：赵玉峰(1974一)，男，黑龙江海伦人，副教授，研可为9个工作过程。究方向为电能变换技术及其应用。模式1(to~t)ZCS导通阶段。在t0时刻V