（电力电子与电力传动专业论文）数字控制zvzcs半桥三电平直流变换器研究.pdf

江苏大学硕士学位论文 a b s t r a c t a sh i g h e re l e c t r o m a g n e t i cc o m p a t i b i l i t yd e s i r ef o rp o w e rc o n v e r t e r s ，p o w e r f a c t o rc o r r e c t i o n ( p f c ) b e c o m e sa ni m p o r t a n tp a r tt or e d u c et h ep o l l u t i o no fc u r r e n t h a r m o n i c b u ti tr e s u l t si nh i g hv o l t a g es t r e s so nt h em a i ns w i t c h e so fl a t t e rd c c o n v e r t er t h ea d v a n t a g eo ft h r e e l e v e l ( t l ) c o n v e r t e ri st h a tt h ev o l t a g es t r e s si so n l yt h e h a l fo fi n p u tv o l t a g e a s s o c i a t e dw i t hs o f t s w i t c h i n g ，i ti s v e r ys u i t a b l ef o rt h e o c c a s i o n so fh i g hi n p u tv o l t a g e ，m i d d l e l a r g ep o w e r w h e nt ld c d cc o n v e r t e rw a s b r o u g h tf o r w a r d ，a t t e n t i o nh a sb e e np a i db ys c h o l a r si nt h ew o r l d ，a n dm a n y t o p o l o g i e sh a v eb e e np r e s e n t e di nr e c e n ty e a r s b a s e do na n a l y s i so ft h em e r i ta n dw e a kp o i n to ft ls o f t s w i t c h i n gc o n v e r t e r s p r o p o s e da l r e a d y , an o v e lz e r o v o l t a g ea n dz e r o c u r r e n t ( z v z c s ) t lc o n v e r t e rw i t h p a s s i v es n u b b e ri sp r e s e n t e di n t h i sp a p e r i tc a na c h i e v ez c s z v sf o ra l lo ft h e a c t i v es w i t c h e sa n dd i o d e s ，a n di th a sl o ws e c o n d a r y v o l t a g es t r e s sa n ds i m p l e s t r u c t u r e f u r t h e r m o r e ，i ti m p r o v e st h ed u t yl o s i n gp r o b l e mf a c e db yt h ec o n v e n t i o n a l z v z c st lc o n v e r t e r s ，t h u sr e d u c e st h el o s sa n di m p r o v e st h ee f f i c i e n c y i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，t h eo p e r a t i o np r i n c i p l ea n dt h et a c t i cf o ra c h i e v i n g s o f t - s w i t c h i n ga r ea n a l y z e di n d e t a i l b a s e do nt h ea b o v ea n a l y s i s ，t h ep a r a m e t e r c h o i c eo ft h em a i nc o m p o n e n t si sd i s c u s s e da n do p t i m i z e dd e s i g no ft h ep a r a m e t e r si s d i s c u s s e d p s p i c es i m u l a t i o na n a l y s i so ft h eo p e r a t i o np r i n c i p l e so fm a i nc i r c u i ti s c a r r i e do u t a3 5 k h z9 6 0 w ( 4 8 v 2 0 a ) p r o t o t y p ei si m p l e m e n t e di nt h el a b o r a t o r yb a s e do n t h ep r o p o s e dt o p o l o g y i no r d e rt oi m p r o v e st h ec o n t r o lp r e c i s i o na n ds t a b i l i t yo ft h e s y s t e m ，a r mc h i pl p c 2 2 1 4i su s e da st h ec o n t r o lc h i p t h ed r i v i n gc i r c u i t ，s a m p l i n g c i r c u i ta n dp r o t e c t i o nc i r c u i ta r ed e s i g n e di nt h i sp a p e r t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l ts h o w s t h a tt h en o v e lz v z c st lc o n v e r t e ri sf e a s i b l ei np r a c t i c a la p p l i c a t i o n i tt e s t i f i e st h e v a l i d i t yo ft h e o r ya n a l y s i s k e y w o r d s ：t h r e e - l e v e l ，z v z c s ，p a s s i v es n u b b e r ，v o l t a g es t r e s s ，d i g i t a lc o n t r o l i i 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部 内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 口在 年解密后适j * 哥本授权书。 本学位论文属于 不保密 团 学位论文作者签名：枣匀。是 签字r 甥：钞奇年月 圪，即副边电压大于箨位电容电压最大值圪，故此 模态中优2 不会导通。 模念5 阮一搿：怨时刻& 关断，由于电容两端的电压不麓突变，& 为z v s 关断，v c j 蚴= d ，v c 4 # 5 ) = v i , , 2 ，原边电流向c x 充电，c 4 放电，罱u 边电压和 整流二极管电压迅速减小，公式如下： 一厶n ， 屯，( f ) 一f c 。( f ) 一1 0 2 n( 2 _ 1 2 ) = 监2 一丽l o n f ( 2 _ 1 3 ) m ) = 丢( 每一兰r ) ( 2 _ 1 4 ) 2 畿t p 1 5 ) 哪) ；等一接r ( 2 - 1 6 ) ， n ，最孙2 匪 当山臻i ：& 毒 d襁 ：阻 文中 ( a ( b ) 图2 1 3 模态5 霸l 模态6 的i ：佧电路图 模态6 ( t 6 - t t ) ：随着副边电压的减小，整流二极管两端的电聪迅速下降t 在t 6 时刻被筘位为电容c a 两端的电压圪l 如。= v o ，此时玩2 导通( z v s ) ， 箝位电容丌始放电。根据图2 1 3 ( b ) ，有： “沪扣卜丧c o s 吣+ 丧引 p 江苏大学硕士学位论文 ( f ) = + 石瓦1 两，。s i n 吡卜石万1 印 ( 2 - 1 8 ) 嗽m = 疗一壶米。百- c - e 。- ) s i n w 6 t + 矗弘】 ( 2 1 9 ) 式中q 一咒2 ( c 1 + g ) ，哦= 由于副边电压被筘位为箝位电容电压，其下降速度缓慢，而原边电压 继续迅速下降，副边电压折算到原边与原边电压之差加在漏感上使原边电 流复位，原边电流丌始减小。 模态7 化7 - 纠：t 7 时刻，c 完全充电c 彳完全放电：p 力= 2 ，v c 4 ( t t ) = 0 ， d 。j 开通( z v s ) ，将s j 的电压筘位在v , 2 ，同时原边电压圪6 减小到零， 副边电压折算到原边加在漏感l ，七上，原边电流迅速复位。籀位电容继续向 负载放电。根据图2 1 4 ( a ) ，有： 似) = 扣) c o s 咿警s i n 叩l 】( 2 - 2 0 ) 吃。o ) = p 乙( f ) = z o ( 刀f ，( 1 7 ) 一i o ) s i n 屿f + 矽k 0 7 ) c o s w t t( 2 2 1 ) 其中屿= 后嘉_ = 厩 c i 小功 一五_ g ；，xf ：，k 一 肌，功： t c fg i 腑 i ，啊二扎厶 ： ：jg ，o 扎j 岛 ：c f - 鼍 西。” 一l ：皿1 j一l 4 ( a )( b ) 图2 1 4 模态7 和模态8 的1 ：作电路图 模态8 0 8 - t 9 ) , t 8 时刻，原边电流完全复位：i d t s ) = o ，d r 2 ；手n 关断( z c s ) ， 为后面& 的z c s 关断和& 的z c s 丌通创造了条件。箝位电容继续向负载 2 1 咖出 g， 凸 ，-r 珐一 一! r 一 一 一 h；- ， 江苏大学硕士学位论文 放电，提供整个负载电流，筘位电容上的电蘧v c a 逐渐减小到零，整流二极 管上的电压也逐渐减小。根据图2 1 4 ( b ) ，有： ， o ) = 吃( f ) 一吃。o 。) 一等t ( 2 - 2 2 ) 乙 模态9 ( t g - t w ) ：t 9 时刻，臼完全放电，d a 2 关断( z v s 且z c s ) ，存贮在 巧和q 中的能量开始提供负载电流，整流二极镣d 兄j 嘞全部歼通( z v s ) ， 负载电流通过整流二极管续流。 2 2 ，2 主电路设计考虑 t- 。1 【7 k ，je - h ,j j；绣： f i 岛，d u l vh 矿l 一 j c a = =r 【，幕：jf 赫 一1l 图2 1 5 模态9 的j i ：作电路图 ( 1 ) 超前桥臂z v $ 范围 由于续流阶段引入了辅助电压源，使得超自，j 臂的z v s 特性与原来的 z v s 移捐控制电路榭比发生了一些变化。筒单说明如下：在超的鹫& 关凝 后，在副边电压下降到电压腑之前，超前臂的瞬态过程与z v s 移相控 制电路是一致的，输出滤波 趣感参与谐振；在剁边电压小予触后，只 有漏感参与谐振过程。为了实现超前臂的z v s ，必须县备一定的漏感储能， 箍不麓全部利用输爨滤波电感的储能，因此超静桥臂z v s 的实现只能在一 定的负载范圈内。 王) 在模态5 中，副边电压下降至l 坎礅；，输邀滤波电感西参与慰 电容c j 充电，对c 4 放电，根据式( 2 。1 4 ) ，有： i 1 j2 茈v s m i l ， 寺眈2 n k 麓枷) 2 c e ( 2 2 3 ) l 二 如脚m 是实现z v s 的最小负载电流，很明显在没有负载的情况下将失 江苏大学硕士学位论文 了条件，此时只有漏感参与超前桥臂的z v s 。由式( 2 一1 9 ) ，方程v c 4 ( t 7 ) = 0 ， 半一( ，一去) 跏蚶+ 丽c , w 6 p 2 4 ， 厶 【c p + a 。c p + 巴 、 、 。 即为了满足方程最小负载电流如鼢咖条件，f 须达到最大值，有： k 露一 + 弘2 5 ) c p + c a c p + c a、c a 。 由于g 的值 0 2 ) 吃o ( 2 - 2 6 ) 1 ) 在模态7 中，似必须减小到零，即式( 2 - 2 0 ) q 口f p 鲥= d 。由i d t s ) = o ， 昂 ( 1 2 ) 2 ( t ，) ( 2 2 9 ) 2 ) 为了保证续流阶段原边没有能量循环，在模态8 结束时v c a ( t ) 必须 降到零。由式( 2 2 2 ) ，模态8 的持续时间为： 幺。一e 7 厶) k 岛 2 3 够 很明显，在轻载情况下如8 要长一些。 ( 3 ) 变换器的参数设计优化 变换器参数的选择应满足盼面所得剑的z v s 和z c s 的约束条件( 2 - 2 5 ) 和( 2 2 8 ) ，为了能在轻载下实现超前桥臂z v s ，应尽量选用小的c p 和大的 腑；为了实现滞后桥臂z c s ，应尽量选用大的已和小的雎。 此外：应尽量减小漏感三播以减小模念1 的持续时间，因为此模态中 存在副边占空比丢失现象，持续时间越长占空比丢失越严重；籍位电容 a 的值应尽量小，以便减小能量循环；应尽量减小，以减小整流 管电压应力；应尽蹙选用大的电容。和c 4 ( 即c e ) 以减小和关断 时引起的d v d t ，从而减小e m i 。 凶此上述条件互相对立，为了优化设计我们需要折巾选择。 ( 4 ) 占空比分析 1 ) 原边占空比界限 通过前面对变换器工作模念的分析i l 丁以得到： 乞l + 2 + 3 + 4 = d t s 22 3 1 ) 式中f 为模态f 的持续时间。给出原边占空比的最小值： d m h ( 衫不) ( f 。，+ f m ：+ f 。3 ) ( 2 3 2 ) 由式( 2 一1 ) ，( 2 - 6 ) $ f l ( 2 9 ) 可以穆到： 乙，一( i o - ) ( v , 2 ) ( 2 3 3 ) 铲丢肌叫1 一面v c a m a x ) 弘3 4 ， 2 4 江苏大学硕士学位论文 铲坐掣篇譬巡 2 ) 有效占空比d e f t 在模态5 和模态6 中，由于无源箝位网络的作用，尽管丌关管已经关 断，原边不向负载提供能量，但副边并未立即进入续流状态，直到模态9 才进入续流状态，此阶段表现为副边占空比的上升。 由能量平衡m = 如r p 彬可以得到： 2 ，z v j ( v , 2 ) 班面2 1 0 l j k + 轰( c 1 + c 4 ) + 丽4 n e c a ( 2 - 3 6 ) 她= 盟4 n + 篆4 n 等g ” 4 咒 k 一形。 4 3 ) 最大占空比 由前面的分析可知，为了实现滞后臂的z c s ，箝位电容已应尽可能大， 但g 越大，轻载时为了保证筘位电容能在续流期间完全放电所需要的占空 比就越大。因此在实现z c s 的前提下，c a 的值应尽量取小。 2 3 本章小结 本章介绍了超前桥臂和滞后桥臂软丌关的实现方式，根据超前桥臂和 滞后桥臂软丌关实现方式的不同分为z v s 方式和z v z c s 方式。z v s 方式 中超前桥臂和滞后桥臂都实现z v s ，z v z c s 方式中超前桥臂实现z v s ，滞 后桥臂实现z c s 。 接着本章分析了目i j 出现的各类变换器的优缺点，并提出了一种新型 z v z c s 半桥三电平直流变换器，详细分析了该拓扑的工作原理，并对超前 管实现z v s 和滞后管实现z c s 的条件进行了分析，在此基础上探讨了主要 元件参数的选取原则。 江苏大学硕士学位论文 第三章变换器工作模态仿真分析 第二章详细分析了新型z v z c s 半桥三电平直流变换器的理论工作原理和主 要元件的参数选取原则，接着通过仿真进一步验证莳面理论分析的j f 确性，本章 利用仿真软件却抬p 9 2 对所提出的新型z v z c s 半桥三电平变换器的工作过程进 行了仿真，并对仿真结果进行了分析。 3 。 仿真模型和参数 为了验证主电路工作原理和参数设计的正确性，为样机研制提供参考，采用 仿真软件p s p i c e 9 2 对所提出的变换器工作状况进行了仿真分析，p s p i c e 仿真模 型如图3 1 所示。 鹜3 1p s p i c e 彷炙模餮 主要仿真参数如下： 输入直流电压：v f , , = 3 0 0 v ；输出直流电压：v o = 4 8 v ： 变压器原副边匝数；n l = 1 8 ，t 1 2 = j o ；原边漏感：= 4 5 h h ； 籍位电容：q 一2 7 , u f ；超前桥臂并联电容：c l g = 3 勤f ； 分压电容：g j = g 2 = 4 7 0 , u f ；飞跨电容：c 醛= 9 4 0 , u f ； 2 6 江苏大学硕士学位论文 输出滤波电感：l ，= 8 7 比h ；输出滤波电容：c ，= 4 4 0 # f ； 开关频率：a = 3 5 k h z ；占空t l - d = 5 0 。 3 2 仿真波形分析 3 2 1 零电压零电流分析 图3 2 为超前桥臂开关管$ 的零电压丌关波形，图3 3 为超前桥臂开关管& 的 零电压开关波形。由这两个图中可以看到，当漏源极电压降到零后，开关管才开 通，实现了零电压了r 通；当开关管关断时，由于丌关管两端并联电容的作用，丌 关管两端电压不能突变，只能以一定速度上升，实现了零电压关断。因此超前桥 臂工作于z v s 模式下。 毒： = = = | = = = o _ - 一一 ； = = = 磷毒荨兰。 t j j j 一寸一卜。卜 ， ：一- i 一j i，、t r ，j f 。 - - - - 一- 。r 。o r -t 。一，r 。t 。r 一。r 。r 1 。 - j - j - l - l - - - 一- - j - j 一 一j - j - - - - k 一- 一l - - l - - - 一_ - - - ： 【ii o - 础 j： ：a ：1 ： 卜 l j i 一 00 卜 i ： ： -r-r-一 i i i： 3 9 7 m s3 9 8 m s 口v s ( s 1 ) 图3 2 超前臂开关管函的渊源极电压v n s 和驱动电压v o s 波形 j ： ： ： ： ： - ；- - f i ： = = = = = = | = = = 藩：- 一。j 。j 。 。 j l j - t r r 。 卜一 。，。 。t 。r 。 。r 、 。一 l 一j - 一l j - - _ - - - 。 ov d s ( s 4 ) ： 1 i j i j - - t 一一；- - - = - = ： = = = f i f - i r r “ j：l ： ：二r 一 ：一j ：j j ： 卜一0 一 i j j j ! i j j j j j ： ： 3 9 7 m s3 9 8 m s 3 9 9 m s 4 o o m s 口k s ( s 4 ) 图3 3 超前臂开关管& 的漏源极电压v n s 和驱动电压l o s 波形 吖 吖 协吖 吖 吖 吖 硼 吖 粥拼 吖 一 c 江苏大学硕士学位论文 图3 4 和图3 5 为滞后桥臂开关管z c s 波形。由图可以看出，由于辅助无源 筘位网络的作用，在开关管& 关断之前，流过开关管的电流已经减小到零，实 现了滞后桥臂丌关管的零电流关断；开关管& 开通时由于变压器原边漏感的作 用，限制了电流上升的速度，保证了滞后桥臂的零电流丌通，因此滞后桥臂工作 于z c s 模式下。 l ： ： ： ： l!黼：a - r = = = 降 ， 。 。 。j 。 j 1 l - j - l j 一l - - - j 一一一一 一j 一一一 。? 1 。 。：。 dit _ 。- 。- 。- - 。+ 。一。- 一* 。_ 一一- - - - 一- 一一。一- - 。1 。 。t 。r 。r 。1 。t + 。or 。r 。+ r - 。r 。r 。r 。 d d 、。t 。r 。r 。i 1 t 。r 一r 。1 。r 。1 。1 。r 。+ 1 。r 。r 。 -d 。1 。t 。一r + 一。r 。1 。t 。1 r r 1 。r 。1 1 。r 。一 。r 。，。 2 0 v 0 v i j j i ： 。- 一 。一。 。 。 。t 。r 。 ： ： j - - 一一- ；一一一 ： - 一j 一一一- 一一id ：j ：1：i 臆：蔓：# 一 一- j j - - - 一j 。；。n j 。 。 。j 。j 一一：-。；。+ ： j 一一i ：j 一i j j ： p ：。-。? 。： ： 3 9 7 m s3 9 8 1 s 凸v e l s 2 ) 图3 4 滞后臂开关管& 的集屯l 极电流和驱动电压v a e 波形 一j ；i = = = 隆 ；一；j 一；j ；一一! 隅三 j ：? f 一j 。： 。 。 一 。一：一? 。 - - - - 。- 。- 一一- - - 一- - - 一。一- 一一一 一一一- _ _ - - - 。- 。r 。t + r 一一。 一一。r 。- - t 。一。r 一。r - 。r 。一。r 1 。t r 一一。r 。+ t 。1 r 。r 1 。r 、1 。一r 。 一1 。r 。，1 一一 。1 。t r 。广一。r l 。、t 。1 r 。r 。、。，。i 。t 1 。r 。f 一、 - j l j j 一l ：l ：； ! j ： ：弼 一j 1 一l j 器善 ：j ：! ：】：j ： - - m j 一j - l - 一 一j - - - l 一“一 - _ 。- + 一 一一一一一一一 一一j j 一j 0 一一j j 一一j j j 一j j j 一一j 一! 一一- 一一一 - 。一4 - - - i 。j 。- 一- j 。一j 一j 。 3 9 7 m s3 9 8 1 33 9 9 m s4 o o m s4 o l m s4 o z m s 口v c ec s 2 ) 图3 5 滞后臂开关管$ 的集电极电流和集射极电压波形 图3 6 为变压器原边电压、电流波形。由于原边电压下降时问很短，虽然不 是很明显但仍然i 叮以山图看出，变压器原边电压的下降分为两个阶段：第一阶段 超静臂丌关管西关断后，在副边电压下降到筘位电容电压之前，输出滤 2 8 弘 呛 协帆 吖 明 5 n 咱 扣 5 泓咱 加 江苏大学硕士学位论文 波电感和漏感均参与谐振，电压下降速度很快；第二阶段副边电压下降到箝位电 容电压枷，以，二极管巩2 导通，筘位电容通过协2 放电，此阶段只有漏感参与 谐振过程，电压下降速度变慢。 ：f ： ；j ； ：挎： = = = ：萎： ：i ：一j ： t - l 一- j 一- 一一一- l - 一j 一 l 。 ：j j = = = 矧= = = 坶= = ： - 。“一一。一 - 。j 。 。 ：； 。：。：。一，。- 一 ：； ： ：。：。一f 一一r j ；- 一一；- 一；一一 一 - - 一一 一- - ；一- 一j ；j 一 4 0 0 a - 4 0 a 口v a b j ；j j ： ：i 卜。卜。 i 1 。t 一r 。r 。r 。 ：i ：j ： l j ：一j 一- j - 一 一一l 一一h ：j ： - m j 一一一j 一- l 一一 $ 胃气t i ： i i j 蔓j j l l j ：v j 一 ，j ； 。= - 、 ；t - ： 一。：。 j 。1 一t 。r 。+ i i 一一1 。t 。1 。r 。r 、。 4 - 一一- 一一- 一i 一 - - + - - - 一 3 9 7 m s3 9 8 m s 3 9 9 址84 o o m s4 0 1 m s4 u l i l s 口i r t i n e 图3 6 变压器原边电压圪6 和原边电流波形 由以上仿真波形可以看出，变换器较好地实现了超前管的z v s 和滞后管的 z c s 。 3 2 2 变换器主电路工作状态分析 图3 7 为筘位电容已的电压、电流波形，图3 8 为箝位电容已的电流和二极管 d a 2 的电流波形，i f 值代表对箝位电容充电的电流，负值代表筘位电容的放电电 流。由这两个图可以清楚地看到筘位电容充放电的过程，在模念2 中当原边丌始 向副边传送能量时，通过二极管现，给筘位电容a 充电至最大值，由这两 个图可以看出充电持续时问很短，仅为0 5 雕；当超前桥臂开关管关断后，变压 器原边电压开始下降，导致副边电压下降，当副边电压下降到筘位电容g 的电压 时，被筘位为已的电压触，此时二极管矾2 丌始导通，d a 2 中开始流过 电流，由于其两端电压为零，为零电压开通；模念8 中电流完全复位，筘位电容 向负载放电，其电压减小，当放电完成后，d a 2 关断，由于此时现2 上的电压和电 流都为零，因此为z v s 且z c s 关断，由图3 7 和图3 8 可以看出，其波形较为干净， 没有反向恢复。 江苏大学硕士学位论文 1，ir 蓉善孽； i 睡拳攀三毒糕毒三 - 一 一 一一一a 一一 一 一 - 一一 。 。一一h 一卜一一 ，l l 一一j 1 一 - 。j ：十一卜 一- l 1 一- j - i 。 i - - 一- - 一- - - _。_ _ -。- - - 一- - - 。- - 。- - - - - - 一一一一一- 。1 一一一 。1 。t 。r + r ”。1 。t 。 。r + r 1 。r 。r 。r 。r 。、。 1 。，。r 。r 。i 。t 。r 。r 。、。r 。1 。1 。r 。1 r 。，。、一一一 一 - 一；- - - - - - 、。t 。r 。+ r 。t 。1 。r r 1 。r 。、1 。，。 p 1 2 a o a ov ( c a l j ；j 一 lt 。r 。一一一1 。r 。r 。1 一 ： ； 。- 。 。 l - j - j l - - - 。 。 。一j - 。 。- o ；讣o = = 棼： 。r 一。- r - 。 。1 t 。r 一r - l j - l - “ ， i - ：n ： ： o ；川1 | i j l o i y ：；j ；一牡o l ；一 ，l j j 1 。1 。t 。r 。| - 。r 。t 。+ r 。1 。1 。r 。 i 。一一一一- 3 9 7 m s3 9 8 m s 口一i i c a i 1 2 0 a 1 2 图3 7 筘位电容a 的电压吃和电流匕波形 i j j ：j 一- 一一- 一一 菲享爵三 t l j j 一一一l 一- 一一一一 = = = 带： = = = = = =一- - ；* j j l l e 。1 。t 。r 一。r 。r 。、。一一r 一。 ：u：f：j f ： ：iv r 汀 j i 一j i j j j j 。1 。r 。 。r 。 。-r 。r 1 。 r - j - - m j - - _ “- j j - - -一一- j - - 一l - 一一1 - 一- 4 - - ： 口一i ( c a ) - li 。t 。r 。p 。r 。一1 。t 一一一 。r 。- r - +。r 。 。r 。r 。 i j - l - - 一 “_ j - - - 一一j - - - l - 一- j 一- k “j l - - - j - - m j - to 0 r：；i ；一牡o 。一j 。一 一t y 。一j v - 一? l 一j j y 。j 。 。1 。t r 。r 。r + 。i 。1 。t 。一一。1 。r 。，+ 。r 、。r l - 。一。- 。- 。一。- _ - 3 9 7 m s3 9 8 m s 口ic d a 2 ) 图3 8 箝位电容a 的电流f 。羽l 二二极管上k 的电流f j 明2 波形 图3 9 为二极管仍和仍3 的电流波形对比，由图可以清楚地看到其工作过程。 在模态2 中原边开始向副边传递能量，通过二极管现给筘位电容已充电到最大值 ，当a 充电完成后，二极管仍3 导通，漏感中的谐振电流经过二极管眈j 和 现3 流向输出滤波电容q ，当漏感电流谐振到零时，二极管见卜仍3 同时关断， 由于此时流过阢j 、巩3 的电流为零，因此为z c s 关断。 江苏大学硕士学位论文 s e l 一1 0 a 一j 一i i j - 1 - - o - - - 。- - 扣。- - 卜- - - - - - 。- 一 毒； j ! ； l j j l i = = = 挺： = = = | = = = - ； 站 j l l - - 一 。t 。r 。r 。r 。、。1 。r 。 - 。t 。，。r r 。t 。r 。 。r 一。一1 r 。r 。、。 i - - 一- j - - 一 - - “- 一- - j - 一 - - j - m - j - - 一- j - - 一j - 一l 一一 - j - - 。- - 1 3i ( d 1 ) l j j l 瓣善摹 j l - 一 毒睡萋 ：! ：! ：配： l j j l j l j 一 - j 一 - 一- “一一- “- j - - 一j - 一一l 一一 一：l x _ - 一一- _ 一一- - 一一- 一- 一一- 一- l j 一；j j 一一j 。i j j j j 一j j 一一一j j 一j j 一 _ 。? i - 。j 。- 。i - 一一 0 一； 一 - - - 卜。卜t 一 3 9 7 b s 3 9 8 m s 3 9 9 m s 口i ( i ) a 3 ) 图3 9 二极管d 勿和三k 的电流波形 图3 1 0 为副边电压的波形。由图可以看到，通过给变压器二次侧的中心 抽头增加辅助二极管d a j ，有效地将副边电压筘位在了最大值2 ，从而避免了副 边整流二极管上过高的电压应力。 i 一：口! ： = 1 ： ! 一一- - - - ， - - - - i ；i 1 i j - - j l - 1 j 一j j 。 一l t ， 1 。1 。r ，。一r 。1 。 ；一t ：- 一r r l ； 。j 。j 。f |：；|-： ： l ： j _ ； ： ： f ： - u ： 3 9 7 m s 3 9 8 1 s 3 9 9 m s4 o o n s 4 o l m s 4 0 2 n s 口v x e c t i 舱 图3 1 0 副边电压波形 图3 1 1 和图3 1 2 为超前桥臂丌关管并联电容c 和。谐振时的电压、电流波形。 正值代表对谐振电容c j