宽负载特性的ZVZCS三电平DC-DC变换器

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。

主权项

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N型绝缘栅型场效应管(S1)至第四N型绝缘栅型场效应管(S4)、第五NPN型三极管(S5)、第六NPN型三极管(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N型绝缘栅型场效应管(S1)的漏极端、第一二极管(D1)的阴极、第一电容(C1)的一端、第五NPN型三极管(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N型绝缘栅型场效应管(S4)的源极端、第四二极管(D4)的阳极、第四电容(C4)的一端、第六NPN型三极管(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N型绝缘栅型场效应管(S1)的源极端、第二N型绝缘栅型场效应管(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N型绝缘栅型场效应管(S3)的源极端、第四N型绝缘栅型场效应管(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N型绝缘栅型场效应管(S2)的源极端同时与第三N型绝缘栅型场效应管(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NPN型三极管(S5)的发射极端、第六NPN型三极管(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N型绝缘栅型场效应管(S7)和钳位电容(Cc)；第七N型绝缘栅型场效应管(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N型绝缘栅型场效应管(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N型绝缘栅型场效应管(S2)的源极端、第三N型绝缘栅型场效应管(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。