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一种有源箝位ZVS半桥逆变器

第4卷第4 7期 21 0 3年 4月

电力电子技术 P w rE e t n c o e l cr i s o

V 17 N . o4 . o . 4 Ap l 2 1 i r 0 3

种有源箝位 Z S半桥逆变器 V 张峰,李睿,凌志斌,蔡旭 1, 2 20 4; 0 2 0 204 ) 0 20 ( .力发电研究中心,海交通大学,上海 1风上

2海洋工程国家重点实验室, .上海交通大学,上海

摘要:出一种通过增加一个由辅助开关、提谐振电感和箝位电容组成的辅助电路,实现所有开关管的零电压开关 ( V )同时抑制反并联二极管反向恢复电流的有源箝位 Z S半桥逆变器, ZS, V同时逆变器所有开关管电压应力

等于直流母线电压。分析了在负载电流正、负半周,变器的工作过程和 Z S实现的条件。建了实验样机,逆 V搭实 验结果验证了该拓扑可很好地实现 Z S V。关键词:逆变器;零电压开关;有源箝位;半桥中图分类号:M 6 T 44文献标识码: A文章编号:0 0 10 2 1 )4 0 1— 2 10— 0 X(0 3 0— 0 9 0

An Acie Clm p n t a v i g ZVS Hafb i g n e t r l- rd e I v re Z HANG e g,L i。 L NG h— i AI Xu, F n I Ru I Z ib n,C

( . R S ag a i 1WP C,hn hi a Jo

U w m ̄,Sa g a 20 4,C ia n ei h nh 0 2 0 hn ) i

Abta tA cv lm igzr o aes ihn (V )hl b d eivr ri po oe .hog lgi n ax— s c: n at eca pn eovl g wt ig Z S a—r g n e e s rp sdT ruh p na ui r i t c fi t u l ir i u twh c o sss o ci e s i h, e o a t i d co n l mp n a a i r i t h C- n Z p r t n ay cr i c i h c n it f a t w t r s n n n u tr a d c a i g c p ct n o t e D l k, VS o e ai v c o i o

fr al s th s c n b e ie . h nip r ll d o e r v r e r c v r u rn s s p r se e1B sd s t

e s t h 0 l wi e a e r a z d T e a t a a e id e e s e o ey c r ti u p e s d w l. e i e .h wi— c l— l e c i g v l g t s f al t e s t h s i e u o t e DC n ot g . h p r t n sa e n h o ts i h n o - n ot e sr s o l h wi e s q a t h a e c l l k v l e T e o ea i tg s a d t e s f—w t ig c n i a o c

d t n o h s iv re r n y e b t n t e l a u r n o i v n e ai e h l-y l . rt tp s b i p i o f t i n e r a e a a z d, o h i o d c re t p s ie a d n g t afc c e A p ooy e i ul u i t l h t v t a d e p r n a e u t v rf h tt i o oo y r aie Z p r t n we1 n x e me tl r s l e y t a h s tp lg e z VS o e ai l. i s i l o Ke wo d i v re;z r ot g w th n; a t e ca i g;h l- r g y r s:n e r e o v l e s c i g t a i ci lmp n v afb d e i

F u d t nP oetS p otdb hn otot a S i c on ai ( o2 1M50 7 ) o n ai rjc:u pr yC iaP s c rl c neF u dt n N . 0 7 3 o e d o e o 01

1引言 由于半桥逆变器结构简单,用开关器件少,所 输出交流电压的电位稳定,模特性好。共因此在工业应用中被广泛采用。硬开关逆变器有较大的开关损耗,易产生电磁干扰,软开关技术可降低容而开关损耗和电磁干扰。文献[】出了一种软开关 1提半桥逆变器 .利用开关管反并联二极管的反向恢复能量实现软开关,振电感的设计受到限制,谐且该电路中所有开关管的电压应力均被箝位在一个稍高于直流母线电压的值。所提出的 Z S半桥逆 V变器通过在调制时加入桥臂直通工作状态使谐振电感获得实现软开关所需的能量,这时

谐振电感 可取较大值,从而抑制二极管的反向恢复电流[]同 2, - 3时辅助电路不会增加开关管的电压应力,所有开

在此提出一种 Z S半桥逆变器,通过加入辅 V助电路,主开关和辅助开关均可实现 Z S开通。 V 分析了该逆变器的工作原理和软开关的实现条件,建了一个实验样机进行实验验证。搭

2 Z VS半桥逆变器工作原理 21电路拓扑和调制方法 .

图 1为 Z S半桥逆变器 .辅助电路由辅助开 V关管 V、振电感厶、谐箝位电容组成。半桥逆变 器采用双极性调制 .辅助开关和主开关的开关频率相同。在负载电流正半周,负载电流从主开关 V的反并联二极管 V D向主开关 V换流时,在。或负载电流负半周,流由 V的反并联二极管 V,电 D

向 V换流时,需利用辅助电路实现 Z S同时:均 V,需加入桥臂直通阶段以保证 Z S的实现。 V

关电压应力均等于直流母线电压。

基金项目:国博士后基金 (0 1 5 0 7 )中 2 1 M 0 7 3 定稿日期: 0 2 0— 1 2 1—1 3

作者简介:张

峰 (9 6,,南南阳人,士,究方 1 8一)男河硕研

图 1 Z S半桥逆变器 V F g VS h l b d e i v r r i .1 Z af r g n et -i e

向为电力电子变流器拓扑。

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一种有源箝位ZVS半桥逆变器

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