专利名称：宽负载特性的zvzcs三电平dc-dc变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及三电平DC-DC变换器，具体涉及ZVZCS三电平变换器。
背景技术：
在一些场合，例如弧焊电源等，会经常运行在开路状态而不能停机。在这
种情况下，普通三电平变换器的zvs (零电压开关)条件消失，开关管工作
在硬开关状态下，开关损耗大，效率低，而且会产生大的电压尖峰，易造成开
关管的损坏；同时电磁干扰(Electro Magnetic Interference,简称EMI)问题严重， 影响周围电子设备的正常运行。
发明内容
本发明为了解决现有三电平变换器存在的开关损耗大，产生过大的电压尖 峰，易造成开关管的损坏，同时电磁干扰严重的问题，而提出的一种宽负载特 性的ZVZCS三电平DC-DC变换器。
宽负载特性的ZVZCS三电平DC-DC变换器，它包括第一二极管至第八 二极管、第一电容至第六电容、第一绝缘栅型场效应管至第四绝缘栅型场效应 管、第五三极管、第六三极管、飞跨电容、谐振电感、第一电感、滤波电容、 负载电阻、第一整流二极管、第二整流二极管和主变压器；第五电容的一端同 时与正电压端、第一绝缘栅型场效应管的漏极端、第一二极管的阴极、第一电 容的一端、第五三极管的集电极端和第五二极管的阴极相连；第五电容的另一 端同时与第七二极管的阳极、第八二极管的阴极和第六电容的一端相连，第六 电容的另一端同时与负电压端、第四绝缘栅型场效应管的源极端、第四二极管 的阳极、第四电容的一端、第六三极管的发射极端和第六二极管的阳极相连； 第七二极管的阴极同时与飞跨电容的一端、第一绝缘栅型场效应管的源极端、 第二绝缘栅型场效应管的漏极端、第一二极管的阳极、第二二极管的阴极、第 一电容的另一端和第二电容的一端相连；第八二极管的阳极同时与飞跨电容的 另一端、第三绝缘栅型场效应管的源极端、第四绝缘栅型场效应管的漏极端、 第三二极管的阳极、第四二极管的阴极、第三电容的一端和第四电容的另一端 相连；第二绝缘栅型场效应管的源极端同时与第三绝缘栅型场效应管的漏极 端、第二二极管的阳极、第三二极管的阴极、第二电容的另一端、第三电容的另一端和主变压器原边绕组的同名端相连；主变压器原边绕组的非同名端与谐 振电感的一端相连；谐振电感的另一端同时与第五三极管的发射极端、第六三 极管的集电极端、第五二极管的阳极和第六二极管的阴极相连；主变压器副边 绕组的非同名端与第一整流二极管的阳极相连，主变压器副边绕组的同名端与 第二整流二极管的阳极相连，第一整流二极管的阴极同时与第一电感的一端和 第二整流二极管的阴极相连，第一电感的另一端同时与滤波电容的一端和负载 电阻的一端相连；滤波电容的另一端同时与负载电阻的另一端和主变压器副边 绕组的中间抽头相连；它还包括辅助变压器、第三整流二极管、第四整流二极 管、第二电感、第七绝缘栅型场效应管和钳位电容；第七绝缘栅型场效应管的 源极端同时与第一整流二极管的阴极、第二整流二极管的阴极和第一电感的一 端相连；第七绝缘栅型场效应管的漏极端同时与钳位电容的一端和第二电感的 一端相连，第二电感的另一端同时与第三整流二极管的阴极和第四整流二极管 的阴极相连；第三整流二极管的阳极与辅助变压器副边绕组的非同名端相连， 第四整流二极管的阳极与辅助变压器副边绕组的同名端相连；钳位电容的另一 端同时与滤波电容的另一端相连、辅助变压器副边绕组的中间抽头、主变压器 副边绕组的中间抽头和负载电阻的另一端相连；辅助变压器原边绕组的同名端 同时与第五电容的另一端、第六电容的一端、第七二极管的阳极和第八二极管 的阴极相连；辅助变压器原边绕组的非同名端同时与第二绝缘栅型场效应管的 源极端、第三绝缘栅型场效应管的漏极端、第二二极管的阳极、第三二极管的 阴极、第二电容的另一端、第三电容的另一端和主变压器原边绕组的同名端相 连。
本发明具有开关损耗低、无过大的电压尖峰、电磁干扰低的优点。分压电 容中点和三电平桥臂中点之间增加了辅助变压器，借助辅助变压器原边励磁电 流完成对三电平桥臂开关管结电容的充放电，实现了空载时的零电压开关；同 时辅助变压器为钳位电容提供能量，将钳位电压维持，较高水平，反射到原边 后使电流迅速回零，从而实现两电平桥臂开关管的零4流开关。与传统零电流 开关变换器相比，新型拓扑在具有原边电流回零速度快、副边不存在电压过冲 的优点的同时解决了占空比丢失、原边环流、寄生振荡等问题，提高了变换器 的效率，拓展了其应用范围。
图l为本发明的电路原理图；图2为本发明主要工作波形图；图3为开关 模态1的电路原理图；图4为开关模态2的电路原理图；图5为开关模态3 的电路原理图；图6为开关模态4的电路原理图；图7为开关模态5的电路原 理图；图8为开关模态6的电路原理图；图9为开关模态7的电路原理图；图 10为开关模态8的电路原理图；图11为开关模态9的电路原理图；图12为 开关模态10的电路原理图；图13为开关模态11的电路原理图；图14为第一 绝缘栅型场效应管Sl在额定负载时的驱动和漏源电压波形图，波形曲线1为 在10V/格，5 U s/格下第一绝缘栅型场效应管Sl的驱动波形，波形曲线2为 100V/格，5us/格下第一绝缘栅型场效应管Sl的漏源电压波形；图15为第二 绝缘栅型场效应管S2在额定负载时的驱动和漏源电压波形图，波形曲线1为 在10V/格，5 U s/格下第二绝缘栅型场效应管S2的驱动波形，波形曲线2为 100V/格，5 U s/格下第二绝缘栅型场效应管S2的漏源电压波形；图16为第五 三极管S5在额定负载时的驱动和主变压器Trl原边电流波形图，波形曲线1 为10V/格，5U s/格下第五三极管S5的驱动波形，波形曲线2为2V/格，5ix s/格下主变压器Trl原边电流波形；图17为两桥臂中点Vab的电压波形图， 波形曲线1为100V/格，5us/格下两桥臂中点Vab的电压波形；图18为三电 平桥臂和两电平桥臂中点电压Vab的电压波形图，波形曲线1为100V/格，10 us/格下三电平桥臂和两电平桥臂中点电压Vab的电压波形；图19为第一绝 缘栅型场效应管Sl在空载时的驱动和漏源电压波形图，波形曲线1为10V/ 格，5us/格下第一绝缘栅型场效应管Sl的驱动波形，波形曲线2为100V/格， 5 u s/格下第一绝缘栅型场效应管Sl的漏源电压波形；图20为第二绝缘栅型 场效应管S2在空载时的驱动和漏源电压波形图，波形曲线1为在10V/格，5 us/格下第二绝缘栅型场效应管S2的驱动波形，波形曲线2为100V/格，5u s/格下第二绝缘栅型场效应管S2的漏源电压波形；图21为本发明的效率曲线 图。
具体实施例方式
具体实施方式
一结合图1说明本实施方式，本实施方式包括第一二极 管Dl至第八二极管D8、第一电容Cl至第六电容C6、第一绝缘栅型场效应管Sl至第四绝缘栅型场效应管S4、第五三极管S5、第六三极管S6、飞跨电 容Css、谐振电感Lr、第一电感Lfl、滤波电容CO、负载电阻RO、第一整流 二极管DR1、第二整流二极管DR2和主变压器Trl;第五电容C5的一端同时 与正电压端、第一绝缘栅型场效应管S1的漏极端、第一二极管D1的阴极、 第一电容C1的一端、第五三极管S5的集电极端和第五二极管D5的阴极相连; 第五电容C5的另一端同时与第七二极管D7的阳极、第八二极管D8的阴极 和第六电容C6的一端相连，第六电容C6的另一端同时与负电压端、第四绝 缘栅型场效应管S4的源极端、第四二极管D4的阳极、第四电容C4的一端、 第六三极管S6的发射极端和第六二极管D6的阳极相连；第七二极管D7的阴 极同时与飞跨电容Css的一端、第一绝缘栅型场效应管S1的源极端、第二绝 缘栅型场效应管S2的漏极端、第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、 第一电容Cl的另一端和第二电容C2的一端相连;第八二极管D8的阳极同时 与飞跨电容Css的另一端、第三绝缘栅型场效应管S3的源极端、第四绝缘栅 型场效应管S4的漏极端、第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阴极、第 三电容C3的一端和第四电容C4的另一端相连；第二绝缘栅型场效应管S2的 源极端同时与第三绝缘栅型场效应管S3的漏极端、第二二极管D2的阳极、 第三二极管D3的阴极、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端和主变 压器Trl原边绕组的同名端相连；主变压器Trl原边绕组的非同名端与谐振电 感Lr的一端相连；谐振电感Lr的另一端同时与第五三极管S5的发射极端、 第六三极管S6的集电极端、第五二极管D5的阳极和第六二极管D6的阴极相 连；主变压器Trl副边绕组的非同名端与第一整流二极管DR1的阳极相连， 主变压器Trl副边绕组的同名端与第二整流二极管DR2的阳极相连，第一整 流二极管DR1的阴极同时与第一电感Lfl的一端和第二整流二极管DR2的阴 极相连，第一电感Lfl的另一端同时与滤波电容C0的一端和负载电阻R0的 一端相连；滤波电容CO的另一端同时与负载电阻R0的另一端和主变压器Trl 副边绕组的中间抽头相连；它还包括辅助变压器Tr2、第三整流二极管DR3、 第四整流二极管DR4、第二电感Lf2、第七绝缘栅型场效应管S7和钳位电容 Cc;第七绝缘栅型场效应管S7的源极端同时与第一整流二极管DR1的阴极、 第二整流二极管DR2的阴极和第一电感Lfl的一端相连；第七绝缘栅型场效电容Cc的一端和第二电感Lf2的一端相连，第 二电感Lf2的另一端同时与第三整流二极管DR3的阴极和第四整流二极管 DR4的阴极相连；第三整流二极管DR3的阳极与辅助变压器Tr2副边绕组的 非同名端相连，第四整流二极管DR4的阳极与辅助变压器Tr2副边绕组的同 名端相连；钳位电容Cc的另一端同时与滤波电容CO的另一端相连、辅助变 压器Tr2副边绕组的中间抽头、主变压器Trl副边绕组的中间抽头和负载电阻 R0的另一端相连；辅助变压器Tr2原边绕组的同名端同时与第五电容C5的另 一端、第六电容C6的一端、第七二极管D7的阳极和第八二极管D8的阴极 相连；辅助变压器Tr2原边绕组的非同名端同时与第二绝缘栅型场效应管S2 的源极端、第三绝缘栅型场效应管S3的漏极端、第二二极管D2的阳极、第 三二极管D3的阴极、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端和主变压 器Trl原边绕组的同名端相连。本发明的工作原理
在分析其工作模态之前，作以下的假设(1)所有开关管、二极管、电感、 电容均为理想元器件；(2)C5和C6均分输入电压，可等效为两个F^/2的电压 源；(3)飞跨电容Css控制得当，其上电压保持n/2不变；(4)每个开关管的 结电容均为Cp，变压器变比为K。
在一个周期内，共分为22个模态，上半工作周期的主要电路波形如图2 所示，其工作模态分析如下
(1)开关模态1[A)， A]。参见图3， A)以前，第三绝缘栅型场效应管S3、 第五三极管S5导通，主变压器Trl的原边向其副边提供能量，主变压器Trl 原、副边的电压分别为FJ2、 jy(2&)，原边电流^为iV^，其中&为主变压 器变比。
&时刻关断第三绝缘栅型场效应管S3，输出电流/。反射到主变压器Trl 的原边和辅助变压器Tr2的原边励磁电流共同给第二电容C2放电，给第三电 容C3充电，！^线性下降，v。开始线性上升，、&线性上升。
<formula>formula see original document page 8</formula><formula>formula see original document page 9</formula> 公式3
在A时刻，va下降为零，vc3上升到^/2，第三绝缘栅型场效应管S3为 零电压关断，v。6为零。此模态中，^维持在^/M。此模态的持续时间为
<formula>formula see original document page 9</formula>
(2) 开关模态2[fp ^。参见图4， A时刻第一绝缘栅型场效应管S1、第二 绝缘栅型场效应管S2并联的第一二极管Dl和第二二极管D2自然导通，将第 一绝缘栅型场效应管S1、第二绝缘栅型场效应管S2的电位钳到零，此时开通 第一绝缘栅型场效应管S1、第二绝缘栅型场效应管S2则为零电压开通。在此 模态，v&=0， ^维持在V&。
(3) 开关模态3[b， f3]。参见图5， f2时刻开通第一绝缘栅型场效应管St、 第二绝缘栅型场效应管S2和第七绝缘栅型场效应管S7，钳位电容Cc开始放 电，钳位电压Fce通过主变压器Trl反射到其原边，作用到谐振电感Lr上，使 原边电流z》迅速回零， 一部分负载电流/。流经钳位电容Cc，其放电电流/Cc 线性增加。
<formula>formula see original document page 9</formula>
在6时刻，Zp上升到零，^上^f到/。，此模态的持续时间为
<formula>formula see original document page 9</formula>
(4)开关模态4[/3，"]。参见图6，在这个模态中，主变压器Trl原边电 流zp为零，钳位电容Cc处于导通状态，负载电阻RO的电流/。经钳位电容Cc 续流，第一整流二极管Drl、第二整流二极管Dr2均处于截止状态。
(5)开关模态5|>4， ,5]。参见图7，"时刻关断第七绝缘栅型场效应管S7， 整流电压F,迅速降为零，第一整流二极管Drl、第二整流二极管Dr2解除反偏，负载电阻RO的电流/。经第一整流二极管Drl、第二整流二极管Dr2续流， v。6和zp都维持在零。辅助变压器Tr2开始给钳位电容Cc充电。此模态的持续 时间由移相值决定。
(6) 开关模态6[G， &]。参见图8， ^时刻关断第五三极管S5，由于^为零， 第五三极管S5的所有少子均己复合掉，因此第五三极管S5为零电流关断， 解决了 IGBT关断时的电流拖尾现象。此模态中v。fc=0，辅助变压器Tr2继续 给钳位电容Cc充电。此模态的持续时间由滞后管第五三极管S5、第六三极管 S6之间的死区时间决定。
(7) 开关模态7[/6， W。参见图9，在&时刻开通第六三极管S6，此时第 一整流二极管Drl和第二整流二极管Dr2处于导通续流状态，主变压器Trl 的原、副边绕组电压为零，电压源Vin加到谐振电感Lr上，原边电流^由零 开始线性上升。
= - ") 公式8
6时刻^上升到/。A (/h为变压器K变比)，第二整流二极管Dr2关断， 第一整流二极管Drl导通。此模态中，v。^F;"，辅助变压器Tr2给钳位电容 Cc充电。此模态的持续时间为
(8) 开关模态8|>7， f8]。参见图10，此模态中，第一绝缘栅型场效应管S1、 第二绝缘栅型场效应管S2和第六三极管S6导通，v。6 =^，负载电流流过整 流二极管DRl,原边开始向负载提供能量。在此模态，v。6-K力，^维持在/^&， 辅助变压器Tr2继续给钳位电容Cc充电。f8时刻钳位电容Cc充电结束。
(9) 开关模态9|>8， ^。参见图11，由此模态中，第一绝缘栅型场效应管 Sl、第二绝缘栅型场效应管S2和第六三极管S6继续导通，v。6=^，负载电 流流过第一整流二极管DR1，原边开始向负载提供能量。在此模态，v。6-^， ^维持在V&。
(10) 开关模态10[& Ao]。参见图12，在,9时刻关断第一绝缘栅型场效应 管Sl，输出电流/。反射到主变压器的原边和辅助变压器Tr2的原边励磁电流 共同给第一电容C1充电，给第四电容C4放电，Vd开始线性上升，vc4线性下<formula>formula see original document page 11</formula>公式10
公式ll
公式12
在/u)时刻，Vd上升到巧 /2， W4下降为零，u下降为&/2，第一绝缘栅 型场效应管S1为零电压关断。此模态中，^维持在^/M。此模态的持续时间 为
<formula>formula see original document page 11</formula>公式13
(11)开关模态11[ ，&]。参见图13， 6。时刻，第八二极管D8自然导通， 由于飞跨电容Css可近似看为电压为Fi /2的恒压源，因此第四绝缘栅型场效 应管S4的电压被钳位到0， v。6=K /2， Zp维持在V&，原边继续向负载提供能
至此半个工作周期结束，fu时刻关断S2，开始下半个周期，与上述ll个 模态相同，不再赘述。
本发明ZVZCS (零电压零电流开关)实现的条件
额定负载时，由于输出电流参与对三电平桥臂开关管结电容的充放电， ZVS较易实现。空载时第一绝缘栅型场效应管Sl结电容与第二绝缘栅型场效 应管S2结电容串联、第三绝缘栅型场效应管S3结电容与第四绝缘栅型场效 应管S4结电容串联后并联，等效电容值为三电平桥臂开关管结电容值Cj。为 了实现空载时三电平桥臂的ZVS，必须在死区时间f朋内完成对三电平桥臂开 关管结电容的充放电，即
<formula>formula see original document page 11</formula>
式中4为辅助变压器原边励磁电流，Fp2为辅助变压器原边电压，为150V(此外死区时间的设置受原边电压最大占空比的限制。
变换器的zcs是借助谐振电感和有源钳位实现的。在原边环流开始阶段，
开通第七绝缘栅型场效应管S7，使钳位电压Kce反射到主变压器Trl原边，作
用到谐振电感上，使主变压器Trl原边电流Zp回零，以实现零电压关断。因此
第七绝缘栅型场效应管S7的导通时间应大于原边电流复位时间，即
<formula>formula see original document page 12</formula>
同时，^S7不能太大，否则会有更多的电流通过第七绝缘栅型场效应管S7、 辅助整流电路和钳位电容Cc,从而增大损耗，降低效率。因此，在保证滞后 管ZCS的前提下，^S7尽量小。此外，为了保证ZCS，滞后管的最小死区间隔 应大于等于IGBT少子复合时间。最大死区间隔受限于原边电压最大占空比。
具体实施方式
二结合图说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一不同点在于本发明所述变换器主要电量参数为C4-240V 320V， C/。=24V， 额定输出电流为6A，开关频率为50kHz。第一绝缘栅型场效应管Sl 第四绝 缘栅型场效应管S4、第七绝缘栅型场效应管S7采用的型号为IRF740,第一 电容Cl 第四电容C4为开关管结电容，第五三极管S5 第六三极管S6采用的 型号为HGTP20N60C3，钳位电容Cc=2.2pF，主变压器Trl变比k产63:9，辅 助变压器Tr2变比k2=36:12，第一整流二极管DR1 第四整流二极管DR4选用 的型号为MUR1520，第一电感Lfl-50^H,滤波电容Co=2200nF。
图14和图15是斩波管Sl和超前管S2在额定负载时的驱动和漏源电压 波形。漏源电压的幅值为150V左右，是输入电压的一半，且在驱动电压上升 之前已下降为零。而在关断阶段，其结电容限制了漏源电压的上升率，实现了 ZVS。图16是滞后管S5在额定负载时的驱动和原边电流波形。在驱动信号下 降沿到来时，漏极电流己经下降为零，然后漏源电压逐渐升高，实现了零电流 关断；驱动信号上升沿到来后，由于谐振电感的作用，漏极电流逐渐上升，实 现了零电流开通，解决了 IGBT的电流拖尾现象。图17为两桥臂中点电压乙 波形，它包含士f;"、 士fV2和0五种电平。
空载时，斩波管和超前管同时开通和关断，变换器运行于两电平模式，此 时移相角达到最大，滞后管自然实现ZCS，斩波管和超前管借助辅助变压器的 原边励磁电流来完成结电容间的充放电，从而实现ZVS。图18给出了三电平桥臂和两电平桥臂中点电压v。6的实验波形，它只包含±^ 和0三种电平，空 载时由它维持输出电压的稳定。图19和图20为空载时斩波管和超前管的驱动 和漏源极电压波形，此时斩波管和超前管同步动作,从图中可以看出实现了 ZVS。空载时变压器原边电流仅为励磁电流，自然实现ZCS。图21为所测得 的效率曲线。从图中可以看出，在额定负载时效率达到了 87.2%。其它组成和 连接方式与具体实施方式
一相同。
权利要求
1、宽负载特性的ZVZCS三电平DC-DC变换器，它包括第一二极管(D1)至第八二极管(D8)、第一电容(C1)至第六电容(C6)、第一绝缘栅型场效应管(S1)至第四绝缘栅型场效应管(S4)、第五三极管(S5)、第六三极管(S6)、飞跨电容(Css)、谐振电感(Lr)、第一电感(Lf1)、滤波电容(C0)、负载电阻(R0)、第一整流二极管(DR1)、第二整流二极管(DR2)和主变压器(Tr1)；第五电容(C5)的一端同时与正电压端、第一绝缘栅型场效应管(S1)的漏极端、第一二极管(D1)的阴极、第一电容(C1)的一端、第五三极管(S5)的集电极端和第五二极管(D5)的阴极相连；第五电容(C5)的另一端同时与第七二极管(D7)的阳极、第八二极管(D8)的阴极和第六电容(C6)的一端相连，第六电容(C6)的另一端同时与负电压端、第四绝缘栅型场效应管(S4)的源极端、第四二极管(D4)的阳极、第四电容(C4)的一端、第六三极管(S6)的发射极端和第六二极管(D6)的阳极相连；第七二极管(D7)的阴极同时与飞跨电容(Css)的一端、第一绝缘栅型场效应管(S1)的源极端、第二绝缘栅型场效应管(S2)的漏极端、第一二极管(D1)的阳极、第二二极管(D2)的阴极、第一电容(C1)的另一端和第二电容(C2)的一端相连；第八二极管(D8)的阳极同时与飞跨电容(Css)的另一端、第三绝缘栅型场效应管(S3)的源极端、第四绝缘栅型场效应管(S4)的漏极端、第三二极管(D3)的阳极、第四二极管(D4)的阴极、第三电容(C3)的一端和第四电容(C4)的另一端相连；第二绝缘栅型场效应管(S2)的源极端同时与第三绝缘栅型场效应管(S3)的漏极端、第二二极管(D2)的阳极、第三二极管(D3)的阴极、第二电容(C2)的另一端、第三电容(C3)的另一端和主变压器(Tr1)原边绕组的同名端相连；主变压器(Tr1)原边绕组的非同名端与谐振电感(Lr)的一端相连；谐振电感(Lr)的另一端同时与第五三极管(S5)的发射极端、第六三极管(S6)的集电极端、第五二极管(D5)的阳极和第六二极管(D6)的阴极相连；主变压器(Tr1)副边绕组的非同名端与第一整流二极管(DR1)的阳极相连，主变压器(Tr1)副边绕组的同名端与第二整流二极管(DR2)的阳极相连，第一整流二极管(DR1)的阴极同时与第一电感(Lf1)的一端和第二整流二极管(DR2)的阴极相连，第一电感(Lf1)的另一端同时与滤波电容(C0)的一端和负载电阻(R0)的一端相连；滤波电容(C0)的另一端同时与负载电阻(R0)的另一端和主变压器(Tr1)副边绕组的中间抽头相连；其特征在于它还包括辅助变压器(Tr2)、第三整流二极管(DR3)、第四整流二极管(DR4)、第二电感(Lf2)、第七绝缘栅型场效应管(S7)和钳位电容(Cc)；第七绝缘栅型场效应管(S7)的源极端同时与第一整流二极管(DR1)的阴极、第二整流二极管(DR2)的阴极和第一电感(Lf1)的一端相连；第七绝缘栅型场效应管(S7)的漏极端同时与钳位电容(Cc)的一端和第二电感(Lf2)的一端相连，第二电感(Lf2)的另一端同时与第三整流二极管(DR3)的阴极和第四整流二极管(DR4)的阴极相连；第三整流二极管(DR3)的阳极与辅助变压器(Tr2)副边绕组的非同名端相连，第四整流二极管(DR4)的阳极与辅助变压器(Tr2)副边绕组的同名端相连；钳位电容(Cc)的另一端同时与滤波电容(C0)的另一端相连、辅助变压器(Tr2)副边绕组的中间抽头、主变压器(Tr1)副边绕组的中间抽头和负载电阻(R0)的另一端相连；辅助变压器(Tr2)原边绕组的同名端同时与第五电容(C5)的另一端、第六电容(C6)的一端、第七二极管(D7)的阳极和第八二极管(D8)的阴极相连；辅助变压器(Tr2)原边绕组的非同名端同时与第二绝缘栅型场效应管(S2)的源极端、第三绝缘栅型场效应管(S3)的漏极端、第二二极管(D2)的阳极、第三二极管(D3)的阴极、第二电容(C2)的另一端、第三电容(C3)的另一端和主变压器(Tr1)原边绕组的同名端相连。
全文摘要
宽负载特性的ZVZCS三电平DC-DC变换器，它涉及三电平变换器。它为解决现有三电平变换器存在的开关损耗大，产生大的电压尖峰，易造成开关管的损坏，同时电磁干扰问题严重而提出。电压源的正极同时与第一、五电容的一端、第一绝缘栅型场效应管的漏极端、第一、五二极管的阴极和第五三极管的集电极端相连；电压源的负极同时与第四、六电容的一端、第四绝缘栅型场效应管的源极端、第四、六二极管的阳极和第六三极管(S6)的发射极端相连；它还增加了辅助整流电路和有源钳位电路。它在具有原边电流回零速度快、副边不存在电压过冲等优点的同时解决了占空比丢失、原边环流、寄生震荡等问题，提高了变换器的效率，降低了开关损耗和电磁干扰。
文档编号H02M3/04GK101588126SQ20091007236
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者永 周, 孙铁成, 曲慧星, 瑞 李, 婷 高 申请人:哈尔滨工业大学