移相全橋變換器的損耗分析與效率優(yōu)化.pdf

1、在大功率等級應(yīng)用中，移相全橋變換器由于其電壓應(yīng)力小輸出功率大獲得了廣泛應(yīng)用，除了上述優(yōu)點外移相控制的全橋變換器還具備損耗低、效率高、電磁干擾小等優(yōu)點。但是移相全橋變換器也存在輕載下開關(guān)管難以實現(xiàn)ZVS(Zero Voltage Switch)的問題，導(dǎo)致移相全橋變換器在輕載下效率較低，而作為充電設(shè)備的移相全橋變換器大多數(shù)時間工作在輕載模式。目前提高移相全橋變換器輕載下效率的方法多集中在改變電路拓撲結(jié)構(gòu)上，對通過改變移相全橋變換器控制方式

2、提高輕載效率的研究還較少，因此研究通過改變控制方式提高變換器輕載效率的方法具有重要意義。
　　論文首先介紹了硬開關(guān)技術(shù)和軟開關(guān)技術(shù)，通過對比說明軟開關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢。分析了移相全橋變換器的基本工作原理，以及現(xiàn)有提高輕載效率的拓撲結(jié)構(gòu)存在的缺點。然后對變換器功率開關(guān)管、變壓器和輸出整流電路等進行損耗建模，基于損耗模型對變換器的損耗進行詳細分析。根據(jù)分析結(jié)果提出了一種通過改變輕載下死區(qū)時間和極輕載下開關(guān)頻率的方法來提高變換器效率，基于樣機

3、的軟硬件設(shè)計實現(xiàn)了效率優(yōu)化策略。最后通過樣機搭建與測試驗證了所提出的損耗模型與效率優(yōu)化方法的有效性。
　　通過樣機測試，對關(guān)鍵波形進行分析，并對變換器的實際損耗與模型理論結(jié)果進行對比驗證，證明了損耗模型的準(zhǔn)確性。效率測試結(jié)果顯示:在輸入直流電壓為200～310V，輸出電流為7～17A時，變換器在輕載下的效率由89.2％提升到91.3％，極輕載下的效率由88.3％提升到90.5％，滿載效率94.3％，滿足設(shè)計指標(biāo)要求。本文的設(shè)計方案