一种新式的零电压零电流三电平改换器的研讨

  关断进程存在的电流拖尾现象，以及根本三电平拓扑变压器次级存在的电压过冲和电压振动现象，提出了改善型三电平结构。该结构在依据拓扑的三电平桥臂侧和两电平桥臂侧别离参加了一个无源，三电平桥臂侧的辅佐变压器在续流阶段为主变压器初级电流回零供给了条件，两电平桥臂的谐振电感和箍位二极管有用地按捺了主变压器次级电压的过冲现象。详细剖析了改善拓扑的作业原理、作业模态，以及的作业特色，并研发了试验样机，验证了理论剖析的正确性以及改善拓扑的可行性。

  跟着电工范畴各种技能的全面发展，人们依据电源的使用场合，对电源提出了高压大功率、高次级频化等的要求越来越激烈。多电平改换器也就是在这种布景下成为高压大功率改换研讨的热门。其间三电平(Three Level)改换器最大的长处是能够更好的下降开关管的电压应力，因而适用于输入和／或输出电压较高的场合。而有些改换器如Buck，Boost，BLlckBoost，Cuk，Sepic，Zeta等TL改换器还能够大幅度减小储能元件如电感、电容的巨细，然后改善改换器的动态功能，减小体积分量。

  本文依据IGBT器材本身的特色，提出了新式的ZVZCS全桥三电平DCDC改换器。对这种新式改换器的作业原理、电路作业形式、软开关的完成以及各个阶段的电路变量参数表达式进行深化的研讨。然后讨论进步开关电源的功率、减小体积进步功率密度，减小开关管电压应力，完成高压大容量等实践使用问题。

  在本文中，首要的研讨对象是传统的ZVZCS全桥三电平DCDC改换器，所选用的开关器材是IGBT。IGBT是一种复合器材，关断时的电流拖尾导致较大的关断损耗，如果在关断前使它的电流降为零，则能够显著地下降开关损耗，别的变压器次级整流二极管两头电压存在电压过冲及振动现象。

  本文提出的拓扑，保留了根本ZVZCS三电平改换器的长处，即斩波管与超前管能在很宽的负载范围内完成ZVS。而且提出了一种新方法来完成两电平桥臂开关管的ZCS，即在三电平桥臂一侧参加无源辅佐网络。一起，经过在两电平桥臂一侧参加无源辅佐网络，有用按捺了变压器次级整流二极管的电压振动和电压尖峰。

  图1所示的电路为改善拓扑的主电路图，即具有双方无源辅佐网络的ZVZCS三电平直流改换器的主电路。

  改善拓扑的每半个作业周期有11个作业模态，此处只对前半个作业周期的作业模态做多元化的剖析，后半个周期与前半个周期相相似，此处不再赘述。图2为改善拓扑的首要作业波形。

  剖析之前，先做如下假定：一切的开关管和二极管均为抱负元件；一切的电容和电感均为抱负器材且C1=C2=C3=C4=Cr；分压电容Cd1，Cd2和飞跨电容Css认为是一个恒压源，电压值为Uin／2；输出滤波电感Lf在一个开关周期内，能够将输出电流认为是一个恒流源。