第三講 軟開關型電力變換器3

1、3.9 硬開關全橋型DC/AC-AC/DC直流電源圖中： 正半周Ton期間，T1、T4同時導通，D5、D8導通 負半周Ton期間，T2、T3同時導通，D6、D7導通13.9 硬開關全橋型DC/AC-AC/DC直流電源 若T1on T2on ，則VAB中有直流分量，變壓器直流偏磁。 加隔直電容C使VAB中的直流分量落在C上（f = 0，XC=），則N1上只有交流電壓分量，變壓器無直流磁化。23.10 移相全橋零電壓開關DC/AC-AC/DC變換器3.10.1 電路特點3.10.2 一個周期的開關過程3.10.3 開關器件零電壓開通條件3.10.4 變壓器二次繞組及二極管導電情況3.10.5 電壓

2、（占空比）丟失情況 33.10.1 電路特點 與硬開關全橋變換器的共同點： 單相全橋PWM逆變，高頻變壓器變壓隔離，半波不控整流，LC濾波輸出； 與硬開關全橋變換器的區(qū)別： 增設了諧振電感Lr和四個并聯(lián)電容C1C4； 在控制時序上T1與T2、T3與T4互補驅(qū)動，有死區(qū)td； T1比T4驅(qū)動超前t，T2比T3驅(qū)動超前t，T1、T2稱為超前橋臂，T3、T4稱為滯后橋臂。43.10.1 電路特點（續(xù)）死區(qū)角d=td，移相角=t，脈寬=-d-；d =0， =0，=，輸出可以看作是方波可見移相角決定輸出電壓的大小，移相角越大，輸出電壓越小5第1階段，起始時刻t0以前，T1、T4、D5導通，電感Lr上的電

3、流ip =If/K從t0時刻起關斷T1，ip從T1轉(zhuǎn)到C1、C2，C1以ip/2充電到VD， C2以ip/2放電到0 ， ip衰減很少，可求得該階段持續(xù)時間t01:3.10.2 一個周期的開關過程（續(xù)1）t0t1 從t0時T1關斷開始到t1時C2放電到零，VC2=0，此后ip經(jīng)D2續(xù)流。6第2階段，t1t3,保持VC2=0，直到t=t 3時刻關斷T4。只要死區(qū)時間tdt01=t1-t0（2C2VD/I0）就可在t2點零電壓開通T2。3.10.2 一個周期的開關過程（續(xù)2）開關過程7第3階段， t3t4 ,軟關斷T4 ， C4充電，C3放電，T2已開通，D2仍續(xù)流ip。3.10.2 一個周期的開

4、關過程（續(xù)3）C3以ip/2放電，C4以ip/2充電，到t4時VC3=0，此后 D3導電，為T3零電壓開通創(chuàng)造條件。在此階段VABt34。 開關過程103.10.2 一個周期的開關過程（續(xù)5）(a) (e)T2、T3都是通態(tài)，從t6開始，電源VD經(jīng)T3、N1、T2 建立負半波電流，直到t7時刻。 D5、D6同時導電期間VO=0 。 第5階段: t6t7期間變壓器建立反向電流113.10.2 一個周期的開關過程（續(xù)6） 第6階段 t7t8 。T2、T3已處于負半周通態(tài)，經(jīng)D6向負載供電；到t8時刻完成半個周期。圖9.8 (a) (d) (e)通態(tài)過程123.10.3 開關器件零電壓開通條件1.要

5、超前橋臂T2（T1）零電壓開通必須在tfi 期間 問題：為什么超前橋臂T1、T2實現(xiàn)零電壓開關比較容易？原因：在C1充電、C2放電過程中，ip較大且恒定不變（等效電感LLrK2Lf很大），因此C2迅速放電到零，時間很短，D2很快導電，為T2的零電壓開通創(chuàng)造了條件。選擇C2133.10.3 開關器件零電壓開通條件（續(xù)1）2.要滯后橋臂T3（T4）零電壓開通必須圖9.8 (a) (d) (e)t=t414問題：為什么滯后橋臂T3、T4實現(xiàn)零電壓開關比較困難？原因： 在滯后橋臂T3開通前的t34期間，電流ip減小很快（在此期間變壓器短路，因此僅有諧振電感Lr提供能量)，因此電容C3放電到零的時間較長

6、，死區(qū)時間td必須大于該時間才能實現(xiàn)T3的零電壓導通。 輕載時很難實現(xiàn)零電壓開通，但輕載時負載電流小，開關損耗不大，設計時可折中考慮。 如果實現(xiàn)零電壓開通所需的Lr超過變壓器漏感，則要外加串聯(lián)電感。如果開關器件的寄生電容不足以實現(xiàn)軟關斷要求，則應另外并聯(lián)電容。3.10.3 開關器件零電壓開通條件（續(xù)2）153.10.4 變壓器副方繞組及二極管導電情況正半周T1、T4導通，N21，D5導電。T4關斷后，iD5逐漸減小到零， iD6逐漸增大到I0。負半周T3、T2導通，N22，D6導電。T3關斷后，iD6逐漸減小到零， iD5逐漸增大到I0。163.10.5 電壓（占空比）丟失情況開關管并聯(lián)C可有