[问答]

ZCS-PWM Buck变换器的工作原理是什么？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 ZCS-PWM Buck变换器的工作原理是什么？与功率场效应管(MOSFET)相比，绝缘栅双极晶体管有什么优点？通过Saber仿真软件对新型ZCS PWM Buck变换器进行的仿真分析如何？ 1
2021-4-7 07:02:40　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × aaabbb567 该类别下有 7 个回答。邀请回答 dsdfshf 该类别下有 7 个回答。邀请回答 fuwu1245 该类别下有 7 个回答。邀请回答 vywywerwa 该类别下有 6 个回答。邀请回答 wjwierw 该类别下有 6 个回答。邀请回答 h1654155275.6823 该类别下有 6 个回答。邀请回答 vyewrewr 该类别下有 6 个回答。邀请回答 ujsdfweer 该类别下有 6 个回答。邀请回答淡口味妻儿等我看该类别下有 6 个回答。邀请回答 mczlk 该类别下有 5 个回答。邀请回答 hfgfsds 该类别下有 5 个回答。邀请回答何必太在意该类别下有 5 个回答。邀请回答奋斗的头发该类别下有 5 个回答。邀请回答 testd011 该类别下有 5 个回答。邀请回答 DAA000 该类别下有 5 个回答。邀请回答松的子子该类别下有 5 个回答。邀请回答 gramsoup 该类别下有 5 个回答。邀请回答 60user61 该类别下有 5 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 5 个回答。邀请回答 kingnet_52003 该类别下有 5 个回答。邀请回答举报李辛华相关推荐 • 基于pwm的buck变换器电路的开环实验 1683 • DCDC降压型BUCK变换器应用于汽车电子系统中的设计技巧有哪些？ 1890 • 三相PFC矩阵变换器电路拓扑及工作原理是什么 3555 • 数控buck变换器的输出不稳定 8764 • buck级联推挽变换器小信号建模的问题 3698 • 如果去掉Buck变换器电路中的续流二极管会怎样？ 868 • 求一种基于升压ZVT-PWM的软开关变换器驱动电路设计 1419 • 怎样使用MC34063芯片来实现Buck降压电路呢 2931 • 为何电压模式控制Buck变换器等腰三角波做载波更好？ 2295 • 如何对移相全桥谐振ZVS变换器进行测试？ 2364 2个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 与功率场效应管(MOSFET)相比，绝缘栅双极晶体管(IGBT)具有更高的耐压值、更大的能量密度和较低的开通损耗，因此己广泛用于高压、大功率场合。然而，IGBT的开关速度较慢，而且关断时还存在电流拖尾现象，因而会导致较大的关断损耗。解决这两个问题的有效措施是实现IGBT的零电流开关(ZCS)。为此，近几年已陆续提出了多种ZCS脉宽调制(Pulse Width Modulated，简称PWM)技术方案。例如，文献虽能实现所有有源开关器件的ZCS，但主开关管的电流应力很大，它将显著增加导通损耗。这一问题在文献中得到解决，但辅助开关管的电流应力也很大。而且由于两个谐振电感分别与主开关管、辅助开关管串联，所以损耗较大，且结构复杂。为了有效解决这一问题，文献提出并研究了基于一种新型ZCS PWM开关单元的Boost变换器。在此基础上研究了基于该新型ZCS PWM开关单元的Buck变换器。它在传统Buck电路的基础上增加了一条谐振支路和一条由辅助开关管与二极管串联而成的辅助支路。在整个负载范围内。该新型ZCS PWM Buck变换器的主开关管和辅助开关管均工作在ZCS状态，所有无源开关器件均工作在ZVS状态，因此开关损耗为零。此外，该变换器的谐振电感不再与主开关管和辅助开关管串联，使得损耗明显减小，因此适用于所有使用IGBT的大功率场合。在此。分析了该变换器的工作原理，并通过一台300W，30kHz样机验证了该电路的可行性。工作原理 1 主电路拓扑图1示出新型ZCS PWM Buck变换器。它由主开关管VS1、辅助开关管VS2、3个二极管VD1～VD3、两个谐振电感Lr1,Lr2及一个谐振电容Cr组成。VS1起到将能量传输到负载的作用；通过VS2传输的能量占总负载能量的比例很小，流过它的电流平均值也很小。 ]2．2 工作模态的分析为便于分析新型ZCS PWM Buck变换器的工作原理，首先假设：①变换器工作已达到稳态；②所有功率电子器件均为理想器件；③电感、电容均为理想储能元件；④输入电压Uin恒定；⑤输出滤波电感Lo足够大，使得流过L。的电流iLo可视为恒流Io。这样，Lo，Co及负载电阻RL也可看成是一个电流值为Io的恒流源；⑥谐振电感远小于Lo，即Lr1＜o和Lr2＜o。基于此。该变换器在一个周期中的工作，可分为7个模态。图2示出每个工作模态所对应的等效电路。 (1)模态1[t0～t1]该模态的等效电路见图2a。在t0时刻前，VS1和VS2都处于关断状态，Lo上的电流Io通过VD2，Lr2，VD1和Lr1续流。此时，流过谐振电感的电流为恒流，所以其端电压均为零，Cr上的端电压uCr也为零。VS1和VS2承受的电压均为Uin。在t0时刻，VS1开通，加在Lr1，Lr2上的电压为Uin，其电流从Io开始线性下降，而流过VS1的电流iVS1，开始从零线性上升，所以VS1为零电流开通。 (2)模态2[t1～t2]该模态的等效电路见图2b。在该阶段，VS1继续维持导通，此时：模态2的持续时间为△t2=t2-t1=DTs-Δt1(D为占空比，Ts为开关周期)。 (3)模态3[t2-t3] 该模态的等效电路见图2c。在t2时刻，VS2开通，此时uVD1(t)=0，Lr1和Cr将通过Uin和VS2发生串联谐振，流经VS2的电流iVS2将由零逐渐上升，所以VS2为零电流开通。 (4)模态4[t3～t4]该模态的等效电路见图2d。由于VS2已经关断，故Lr1，Lr2和Cr将通过VD1，VD2，VS1和Uin发生串联谐振。 (5)模态5[t4-t5] 该模态的等效电路见图2e。Lr1，Lr2和Cr将通过VS1的反并二极管继续谐振。 (6)模态6[t5-t6]该模态的等效电路见图2f。此时，Lr1，Lr2和Cr只与电流源串联，导致Cr线性放电，谐振结束。 iLr1(t)=iLr2(t)=Io (11) (7)模态7[t6～t7]该模态的等效电路见图2g。在该模态中，Io经过VD1，VD2续流。在t7时刻，零电流开通VS1，开始下一个周期。由上述分析可得变换器在一个周期的工作波形，图3示出新型ZCS PWM Buck变换器在一个周期内的主要波形。由图3可见，要确保其在不过载的情况下也能实现ZCS软开关，唯一的条件是

2021-4-7 14:52:09 评论举报李建设

答案对人有帮助，有参考价值 0 仿真及实验结果通过Saber仿真软件对新型ZCS PWM Buck变换器进行了仿真分析。参数设置：输入电压Uin=100V。额定输出电压Uo=60V，额定输出功率Po=300W，开关频率fs=30kHz，Lr1=Lr2=6μH，Cr=100nF，Lo=1mH，滤波电容*,*结果，设计了一台实验样机，该样机的VS1和VS2选用G25N120；VD1—VD3选用HFA25TB60。图4示出满载时和10％负载时VS1和VS2上的电流iVS1和ivsz及电压uvs1和uVS2实验波形。由图可见，VS1和VS2都实现了软开关。由于该样机是以额定电流的10％作为临界连续电流而设计的。当负载小于额定负载的10％时，系统就进入了电流断续状态，功率器件也实现了ZCS。因此，该变换器能在整个负载范围内实现ZCS。研究了一种新型ZCS PWM Buck变换器，分析了该变换器的工作原理。它具有下述优点：①结构简单，所用器件数量少；②所有的有源开关器件都是ZCS，所有的无源开关器件都是ZVS。所以没有开关损耗：③变换器能在整个负载范围内实现软开关。该新型ZCS PWM Buck变换器适用于功率器件采用IGBT的高压、大功率应用场合。样机实验结果验证了理论分析的正确性。(eechina)

2021-4-7 14:52:21 评论举报史岩超