电力电子新技术第 8 章 谐振开关型变换器.ppt

第 8 章谐振开关型变换器 8 谐振开关型变换器 8.1 硬开关、LC缓冲软开关和LC谐振零开关基本特性 8.1 硬开关、LC缓冲软开关和LC谐振零开关基本特性 8.1 硬开关、LC缓冲软开关和LC谐振零开关基本特性 8.1 硬开关、LC缓冲软开关和LC谐振零开关基本特性 8.2 谐振开关型变换器的类型 8.3 谐振开关型零电压开通（ZVS）变换器 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 变换器一个周期有五种开关状态。 开关状态1:T1关断， Cr充电 开关状态2:D0，D2续流 开关状态3:T2关断，Cr、Lr谐振 开关状态4:T1零电压开通 开关状态5:T2零电压开通 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 8.3.1 零电压开通脉冲宽度调制(ZVSPWM)变换器工作原理 8.3.2 零电压开通脉冲频率调制(ZVSPFM)变换器工作原理 8.3.2 零电压开通脉冲频率调制(ZVSPFM)变换器工作原理 无T2：不能控制Lr、Cr谐振起始时刻开关状态2，无Toff时区2。 缺点：只有调频fs，才能调压。 8.3.2 零电压开通脉冲频率调制(ZVSPFM)变换器工作原理 8.3.2 零电压开通脉冲频率调制(ZVSPFM)变换器工作原理 8.4 谐振开关型零电流关断（ZCS）变换器 8.4.1 零电流关断脉冲宽度调制(ZCSPWM)变换器工作原理 8.4.1 零电流关断脉冲宽度调制(ZCSPWM)变换器工作原理 8.4.1 零电流关断脉冲宽度调制(ZCSPWM)变换器工作原理 8.4.1 零电流关断脉冲宽度调制(ZCSPWM)变换器工作原理 8.4.1 零电流关断脉冲宽度调制(ZCSPWM)变换器工作原理 8.4.1 零电流关断脉冲宽度调制(ZCSPWM)变换器工作原理 8.4.1 零电流关断脉冲宽度调制(ZCSPWM)变换器工作原理 8.4.2 零电流关断脉冲频率调制(ZCSPFM)变换器工作原理 8.4.2 零电流关断脉冲宽度调制(ZCSPFM)变换器工作原理 8.4 小结 8.5 直流环节并联谐振型逆变器PRDCLI 8.5.1 工作原理 8.5.1 工作原理（续1） 8.5.1 工作原理（续2） 8.5.1 工作原理（续3） 8.5.1 工作原理（续4） 8.5.1 工作原理（续5） 8.5.1 工作原理（续6） 8.5.1 工作原理（续7） 8.5.2 在线计算 需在线计算： 电感预充电流终值IT 换相后的直流负载电流Iox IT需足够大以确保在C充电后电压升到VD的t5时刻iL=I5Iox，使D0导通实现T0零电压开通，由此推出： 8.5.2 在线计算（续1） 8.5.2 在线计算（续2） 8.5.3 直流环节并联谐振型逆变器PRDCLI的控制策略 小结 小结（续） ZCT PWM、ZVT PWM变换器中Lr与变换器主开关并联， Lr不在变换器主通道上，开关器件所承受电压不超过VD。 仅引入Lr、Cr靠主开关的开通或关断引发谐振来实现零电流关断或零电压开通，只能采用脉冲频率调制PFM调控输出电压。该变换器又被称为准谐振变换器，如零电压开通准谐振ZVS QRC和零电流关断准谐振ZCS QRC变换器。 无开关状态3，仅在t0-t2和t3-t4期间iL0，VD输出功率输出电压Vo，而此时间只与Lr、Cr有关而不能被调控，故只有调频fs才能调压。 图 8.7 零电流关断PWM变换器 图 8.6 (a) ZCS PWM Buck DC/DC 变换器 本节小结： ZCS PWM：有辅助开关管T2，可采用PWM调压。 ZCS PFM：无辅助开关T2，靠主开关开通引起Lr、Cr谐振造成主开关管的零电流关断条件，只能PFM调压。 实现零电流关断的条件都是： 图 8.7 零电流关断PWM变换器 图 8.6 (a) ZCS PWM Buck DC/DC 变换器 8.5.1 工作原理 8.5.2 参数计算 8.5.3 直流环节并联谐振型逆变器PRDCLI的控制策略 开通、关断T0、Ta、Tb形成LC谐振，使vPN降为零，实现T1-T6的零电压开通和零电压、零电流关断。