新型辅助网络boost软开关变换器设计

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1、第47卷第7期电力电子技术Vo1．47．No．72013年7月PowerElectronicsJuly2013新型辅助网络的Boost软开关变换器设计刘延力，周玮，孙辉，刘二利(1．大连理工大学，电气工程学院，辽宁大连116024；2．中国人民解放军66471部队，010050)摘要：Boost电路因其结构简单、易于控制实现及经济性好的特点，在电力变换器中得到广泛应用．而开关管的开通和关断并非理想状态，同时开关管的工作频率不断提高，其过渡过程电压电流的重叠造成了开关损耗，使得电路效率降低。目前的软开关技术大多趋于复杂，增加了诸如二极管等多种器件，实现软开

2、关的同时又引入了新的损耗。对此，设计了一种新型辅助网络的Boost软开关电路拓扑，增加了少量器件构成谐振电路，实现了主、辅开关管的零电压零电流开关。详细分析了软开关的工作过程，推导了电路状态参数方程，分析了关键电路参数的计算，并通过实验样机验证了该电路的正确性。关键词：变换器：软开关：谐振中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)07—0011-03DesignofaNovelandAuxiliarySoft-switchingBoostConverterUUYan—li，ZH0UWei，SUNHui，LIUEr—li(1

3、．DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)Abstract：Boostcircuithasbeenwidelyappliedinconvertersduetoitssimplestructure，controlsystemandeconomy—efficient，however，theturn—of／onoftheswhchisnotidealanditsoperational~equencyincreasesconstantly，whichlowerstheeficiencybecauseofth

4、eovedapofvoltageandcurrentduringthetransition．Presently，mostsoft—swithcingtechnologiestendtobecomplexwithextrakindsofelementssuchasdiodesthatleadtonewloss．Thus，thispaperproposesanovelandauxiliarytopologytoachievethezerovoltagezerocurrentswitchingofbothswitcheswithafewelements，and

5、thesoft—swithcingprocessisparticularlydiscussedandthestateequationsofthecircuitmodelandthekeyparametersareanalyzed．Finally，experimentalresultsverifytheanalyzedresultsandrealizetheexpectations．Keywords：converter；soft-switching；resonanceFoundationProject：SupportedbyChinaPostdoctora

6、lScienceFound~ion(No．2012M510805)；FundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities(No．DUT11RC(3)09)；StateOceanicAdministrationRenewableEnergySpecialFund(No．GHME2011CLO1)1引言效率的另一个解决方案是实现开关管的零电流关断[5-6】。目前零电流软开关主要分为无源和有源软随着电力电子器件的快速发展．以电力电子开关l7_，但均存在不足。技术为基础的功率变换器【卜z]得到了广泛应用，但这里提出一

7、种新型辅助网络的Boost软开关电子开关管的高频非线性导致了器件应力和损耗变换器，节省了新增的二极管，利用3次谐振过程增大。电感电容的等效电阻也会消耗电能，使电路实现了主、辅开关管的零电压零电流关断，并在详转换效率降低。提高开关管器件的开断频率，可减细分析电路的基础上，通过实验样机验证了所提小电路电感值和输出电容容量，减小一次损耗，但结构的正确性。开关管通断损耗增加，效率反而可能下降【3_41。同时．研究证实电路损耗主要为开关损耗，因此提高2电路拓扑及工作原理为便于分析稳态电路状态先假设：①所有元基金项目：中国博士后科学基金资助项目(2012M51080

8、5)；中器件均为理想器件：②输入滤波电感和输出滤央高校基本科研业务费专项资金资助