三电平双正激DCDC变换器共33页
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组成。 输出滤波电感 Lf 假设为恒流源。 副边电感 Ls 是由变压器漏感和附加串
联电感组成。
11
三电平DC/DC变换器的控制方案
Us1
S1
Cs1 Ds1
D2
Up1
Vi
ip1
Np
D5
D7
D1
Us2 S2
Cs2 Ds2
Us3
S3
Cs3 Ds3
D4
ULs
iLs
NsLs
Io
Vi
ip2
Np
D6
D8
D3
Us4
iS1
US1
S1
CS1 DS1
D2
ip1
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Lf Io
V1
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D5
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iS2 US2
S2
CS2 DS2
ULs
iLs
E
2Vi
iS3
US3
S3
CS3 DS3
D4
NS Ls
UEF
C
F
Np
D6
D8
V2
C2
ip2 Up2
D3
iS4 US4
S4
CS4 DS4
R
Vo
集成到一个磁芯
10
变换器的工作原理
分析变换器工作原理时的假设： 电路已工作到稳态。 MOSFETs 是由理想开关和体内二极管
iLs
NsLs
D6
D8
D3
Us4
S4
Cs4 Ds4
Up2
D
S1
Dmax D
Deff
S2
Io
S3
S4
ip1
Io/n
ip2
S2 and S4 以0.5的占空比互补
-Io/n
导通。
Vi/n UEF
S1 and S3以相同工作占空比交 替导通。
通过改变S1 and S3 的工作占空
Io/n
Us1 is1
S4
Cs4 Ds4
Up2
S2 and S4 以0.5的占空比互补
导通。
S1 and S3以相同工作占空比交 替导通。
通过改变S1 and S3 的工作占 空比来得到所需的输出电压。
D
S1
Dmax D
Deff
S2 S3 S4
ip1
Io/n
ip2
Vi/n UEF
Io/n
Us1 is1
is1
Us2
Io/n
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 123 456
Us1 S1
Cs1 Ds1
D2
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Vi
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Np
D5
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D1
Us2 S2
Cs2 Ds2
Us3 S3
Cs3 Ds3
D4
ULs
iLs
NLs s
Io
Vi
ip2
Np
D6
D8
D3
Us4
S4
Cs4 Ds4
S1 , S2
D5 , D8 D6 , D7 ip1=Io/n 持续时间
D6
D8
D3
Us4
S4
Cs4 Ds4
Up2
D
S1
Dmax D
Deff
S2
Io
S3
S4
ip1
Io/n
ip2
S2 and S4 以0.5的占空比互补
Vi/n
导通。
UEF
Io/n
S1 and S3以相同工作占空比交
Us1 is1
is1
替导通。
Us2
Io/n
通过改变S1 and S3 的工作占空 is2 is2
工作阶段 3
Us1
S1
Cs1 Ds1
D2
Up1
Vi
ip1
Np
D5
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Cs2 Ds2
Us3
S3
Cs3 Ds3
D4
ULs
iLs
NsLs
Io
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ip2
Np
D6
-Io/n
Us1Vi Vi/2 Us2Vi Vi/2
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Io
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Np
D6
D8
D3
Us4
S4
Cs4 Ds4
Up2
S1 S2
S3 S4
实现ZVS
外加磁芯
8
三电平双正激DC/DC变换器
Us1
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Cs1 Ds1
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Vi
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D5
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Us3 S3
Cs3 Ds3
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Io
Vi
ip2
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D6
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D3
Us4
S4
Cs4 Ds4
Up2
实现 ZVS
9
三电平双正激DC/DC变换器
-Io/n
Vi Us1
Vi/2
Vi Us2
Vi/2
比来得到所需的输出电压。
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
123 456
13
三电平DC/DC变换器的控制方案
Us1
S1
Cs1 Ds1
D2
Up1
VDs2
Us3
S3
Cs3 Ds3
D4
Vi
ip2
Np
D5
D7
ULs
ZVS三电平双正激DC/DC变换器
楼俊山 陈敏 徐德鸿
浙江大学电气工程学院
2003年11月1日
2
ZVS 三电平 DC/DC 变换器
S1
Cd1 S2
Css
Dc1
Vin
S3
Dc2
Cd2 S4
D1 D2 Tr Lr D3 D4
Dr1
Lf
Cf
Dr2
直通的危险
实现 ZVS
7
原边有耦合电感的三电平 DC/DC 变换器
is2
is2
-Io/n
Vi Us1
Vi/2
Vi Us2
Vi/2
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
123 456
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三电平DC/DC变换器的控制方案
Us1
S1
Cs1 Ds1
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Vi
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ip1
Np
Us2 S2
Cs2 Ds2
Us3
S3
Cs3 Ds3
D4
Vi
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D5
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ULs
iLs
NsLs
is1
Us2
Io/n
is2
is2
Vi Us1
Vi/2
Vi Us2
Vi/2
比来得到所需的输出电压。
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
123 456
14
工作阶段 1
DDmax D Deff S1
S2 S3 S4
ip1
Io/n
ip2
UEF
Vi/n
Io/n
Us1 is1
is1
Us2 is2
Io/n is2
S1 , S2
导通
D5 , D6 , D7 , D8
导通
ip1=0
ip1=Io/n
持续时间：
T1
t1
t0
nIoLs Vi
15
工作阶段 2
DDmax D Deff S1
S2 S3 S4
ip1
Io/n
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Vi/n
Io/n
Us1 is1
is1
Us2 is2
Io/n is2
-Io/n
Us1Vi Vi/2 Us2Vi Vi/2
三电平双正激DCDC变 换器
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
Up2
导通 导通 关断
恒定
T2t2t1DeffTs
16
DDmax D Deff S1
S2 S3 S4
ip1
Io/n
ip2
UEF
Vi/n
Io/n
Us1 is1
is1
Us2 is2
Io/n is2
-Io/n
Us1Vi Vi/2 Us2Vi Vi/2
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 123 456
联电感组成。
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三电平DC/DC变换器的控制方案
Us1
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Cs1 Ds1
D2
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D5
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Cs2 Ds2
Us3
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Cs3 Ds3
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ip2
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iS1
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CS1 DS1
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D5
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CS2 DS2
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iS3
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CS3 DS3
D4
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D6
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C2
ip2 Up2
D3
iS4 US4
S4
CS4 DS4
R
Vo
集成到一个磁芯
10
变换器的工作原理
分析变换器工作原理时的假设： 电路已工作到稳态。 MOSFETs 是由理想开关和体内二极管
iLs
NsLs
D6
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D3
Us4
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Cs4 Ds4
Up2
D
S1
Dmax D
Deff
S2
Io
S3
S4
ip1
Io/n
ip2
S2 and S4 以0.5的占空比互补
-Io/n
导通。
Vi/n UEF
S1 and S3以相同工作占空比交 替导通。
通过改变S1 and S3 的工作占空
Io/n
Us1 is1
S4
Cs4 Ds4
Up2
S2 and S4 以0.5的占空比互补
导通。
S1 and S3以相同工作占空比交 替导通。
通过改变S1 and S3 的工作占 空比来得到所需的输出电压。
D
S1
Dmax D
Deff
S2 S3 S4
ip1
Io/n
ip2
Vi/n UEF
Io/n
Us1 is1
is1
Us2
Io/n
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S1 , S2
D5 , D8 D6 , D7 ip1=Io/n 持续时间
D6
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Cs4 Ds4
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ip1
Io/n
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S2 and S4 以0.5的占空比互补
Vi/n
导通。
UEF
Io/n
S1 and S3以相同工作占空比交
Us1 is1
is1
替导通。
Us2
Io/n
通过改变S1 and S3 的工作占空 is2 is2
工作阶段 3
Us1
S1
Cs1 Ds1
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-Io/n
Us1Vi Vi/2 Us2Vi Vi/2
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S4
Cs4 Ds4
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S1 S2
S3 S4
实现ZVS
外加磁芯
8
三电平双正激DC/DC变换器
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Cs1 Ds1
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Cs4 Ds4
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实现 ZVS
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三电平双正激DC/DC变换器
-Io/n
Vi Us1
Vi/2
Vi Us2
Vi/2
比来得到所需的输出电压。
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
123 456
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三电平DC/DC变换器的控制方案
Us1
S1
Cs1 Ds1
D2
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VDs2
Us3
S3
Cs3 Ds3
D4
Vi
ip2
Np
D5
D7
ULs
ZVS三电平双正激DC/DC变换器
楼俊山 陈敏 徐德鸿
浙江大学电气工程学院
2003年11月1日
2
ZVS 三电平 DC/DC 变换器
S1
Cd1 S2
Css
Dc1
Vin
S3
Dc2
Cd2 S4
D1 D2 Tr Lr D3 D4
Dr1
Lf
Cf
Dr2
直通的危险
实现 ZVS
7
原边有耦合电感的三电平 DC/DC 变换器
is2
is2
-Io/n
Vi Us1
Vi/2
Vi Us2
Vi/2
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
123 456
12
三电平DC/DC变换器的控制方案
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Cs1 Ds1
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Cs3 Ds3
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Us2
Io/n
is2
is2
Vi Us1
Vi/2
Vi Us2
Vi/2
比来得到所需的输出电压。
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
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工作阶段 1
DDmax D Deff S1
S2 S3 S4
ip1
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Io/n
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Io/n is2
S1 , S2
导通
D5 , D6 , D7 , D8
导通
ip1=0
ip1=Io/n
持续时间：
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工作阶段 2
DDmax D Deff S1
S2 S3 S4
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三电平双正激DCDC变 换器
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
Up2
导通 导通 关断
恒定
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DDmax D Deff S1
S2 S3 S4
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