采用零電壓開關PWM三電平直流變換器的電力整流模塊
該變換器采用移相控制,Q1和Q4為180ordm;互補導通,Q2和Q3也為180ordm;互補導通。Q1、Q4的驅動信號分別超前Q2、Q3一個相位角,即移相角。Q1、Q4稱為超前管,Q2、Q3稱為滯后管。通過控制移相角的大小可以實現(xiàn)輸出電壓的調節(jié)。
實現(xiàn)ZVS的條件:要有足夠能量來抽走即將開通MOS管上結電容電壓,并給要關斷MOS管結電容充電。超前管開關中,諧振電感L3和輸出濾波電感L4串聯(lián),而L4一般很大,故超前管易實現(xiàn)ZVS。滯后管實現(xiàn)ZVS僅依靠諧振電感L3的能量,增大諧振電感量或增大流過L3的電流可以保證滯后管的ZVS,但諧振電感引起有效占空比丟失,其電感量大占空比丟失的影響也大;而流過諧振電感的電流增大也意味MOS管通態(tài)損耗和變壓器的損耗加大,因此滯后管在輕負載下實現(xiàn)ZVS困難。選擇適當?shù)闹C振電感參數(shù)是變換器能最佳運行的關鍵。
諧振電感量Lr設計:
本電力整流模塊,三相輸入304V---456V,輸出198V---300V,10A;開關頻率f=50KHz,
變壓器副邊電壓:
Vo_min=(Vo_max+V_d+V_l4)/D_max=320.895
上式,Vo_max為最大輸出電壓300V,V_d為輸出整流管壓降,取1.5V,V_l4為輸出濾波電感壓降,取0.5V,D_max為最大有效占空比,取0.95
變壓器原邊電壓:Vi_min=268.5V
變壓器匝比:K_cal=Vo_min/Vi_min=1.539
考慮開關管的ZVS條件和副邊占空比丟失,得下式[2]
Lr=8.Cmos.(Vi/2) 2 /3.(Ip_pk_max) 2
Ip_pk_max=Io_max.K_cal,因Io_max=10,故Ip_pk_max=15.39(A)
本電力整流模塊,MOS管選用IRF360,結電容Cmos=1300pF,Lr=5.53uH,
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