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一种隔离型双向软开关DC／DC变换器
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2013-12-06
唐明昆
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一种隔离型双向软开关DC／DC变换器。
原文节选：
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摘要：针对双向DC／DC变换器存在的开关损耗高等问题，提出了一种新型的隔离型双向软开关DC／DC变换器。该变换器由对称的拓扑结构组成。在电感和变压器漏感的作用下，变换器中的开关元件能够在较大的负载范围内实现零电压开关。同时在脉宽调制的控制下，二极管实现了零电流关断。这些措施减小了开关损耗、电压电流应力以及电磁干扰。分析了工作原理和开关过程，研制了一台500W的试验样机并进行了试验。试验结果证明：在轻载和重载的条件下，所有的开关管都能够零电压导通，同时二极管能够在电流为零(ZCS)的情况下自然关断。
关键词：双向DC／DC变换器；隔离型软开关；开关损耗
随着功率变换技术的发展，人们对开关电源的性能、重量、体积、效率和可靠性提出了更高的要求，而开关电源的高频化则是使其满足上述要求的一个重要手段，特别是其有助于减小电感、变压器等磁性元件的体积，并改善开关电源的电磁兼容性，因此成为开关电源技术发展的一个重要趋势。但开关元件的开关损耗限制了工作频率的进一步提高，成为制约开关电源高频化的主要因素，所以，开关电源的软开关技术一直是电力电子技术的一个重要研究方向。而双向DC／DC变换器是近年来功率变换的又一个研究热点，它可广泛地应用于电动汽车、分布式发电系统、智能充放电机等方面，具有广阔的应用前景。双向DC／DC变换器不仅可以充当两个不同电压等级电气系统之间的联系桥梁，还能够进行能量调节和管理。由于双向DC／DC变换器具有能量双向流动的特点，因此与单向DC／DC变换器相比，它的拓扑结构有所不同：通常，双向DC／DC变换器的变压器原副边两侧都采用全控元件，元件较多，因而实现软开关的难度更大。
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