用于新能源發(fā)電系統(tǒng)ZVS多端口DC／DC變流器
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3 變流器ZVS條件
三端口變流器的換流機(jī)制與二端口變流器相似，即將關(guān)斷的開關(guān)器件，會將電流轉(zhuǎn)移到相應(yīng)諧振電容中，利用電容電壓不能突變的特點，實現(xiàn)零電壓關(guān)斷。利用諧振電容的充放電，使得開關(guān)管反并聯(lián)二極管開通后，再開通開關(guān)管，實現(xiàn)零電壓開通。然而，對于三端口變流器，由于有兩個輸入級相互影響，軟開關(guān)條件相對更復(fù)雜。
從圖2可推出升壓模式下的軟開關(guān)條件。在升壓模式下，開關(guān)管零電壓開關(guān)(ZVS)的實現(xiàn)與開關(guān)管關(guān)斷前時刻的初次級電流的狀態(tài)有關(guān)，簡單解釋為即將關(guān)斷的開關(guān)管流過正向電流，不同時刻的電流要求為：
其中函數(shù)f1～f6分別表示開關(guān)管VS1(VS1’)，VS5(VS5’)，VS3，VS2(VS2’)，VS6(VS6’)，VS4的軟開關(guān)條件。由式(1)～(8)可以推出VS3，VS4可完全實現(xiàn)軟開關(guān)，而VS1(VS1’)，VS2(VS2’)和VS5(VS5’)，VS6(VS6’)的軟開關(guān)條件受到φ13，φ53范圍的限制，意味著有源橋雙向DC／DC變流器一個輸入級電路的軟開關(guān)條件受到另一個輸入級中控制變量的影響。則要根據(jù)兩個輸入級電路控制變量間的相互影響，合理選取φ13，φ53的值。
4 仿真結(jié)果
變流器電路的仿真參數(shù)為：Uin1=Uin2=12 V，L1=L2=25μH，Lr13=Lr53=Lr15=0．5μH，fs=20 kHz，C1=C2=4．4 mF，C3=C4=330μF，Co= 660μF，φ13=0．16π，φ53=0．1π，D=0．5。升壓模式下仿真波形如圖3所示?？梢?，當(dāng)開關(guān)器件的反并聯(lián)二極管導(dǎo)通時，給開關(guān)器件施加驅(qū)動信號，開關(guān)器件可實現(xiàn)ZVS。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/176000.htm
5 實驗結(jié)果
搭建的2 kW三端口變流器實驗平臺基本電路中Uin1=Uin2=4．5 V，其他參數(shù)均與仿真參數(shù)相同。實驗結(jié)果如圖4所示。
6 結(jié)論
提出一種用于新能源發(fā)電系統(tǒng)的三端口雙向DC／DC變流器。傳遞功率與方波電壓間的移相角有關(guān)。該變流器具有雙向功率流動，軟開關(guān)，輸入電流紋波低，低壓側(cè)開關(guān)應(yīng)力低等優(yōu)點。軟開關(guān)是該變流器主要優(yōu)點，但軟開關(guān)不能在任意條件下實現(xiàn)，這里對6個軟開關(guān)條件進(jìn)行了簡要總結(jié)和分析。最后通過仿真與實驗驗證了理論分析。
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