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Boost ZVT-PWM变换器在光伏逆变器中的应用

2015-4-12 22:33| 发布者: solartest| 查看: 13569| 评论: 0|来自: 测控网

摘要: 能源是人类赖以生存和发展的主要物质基础, 是世界经济的支柱,也是影响国家安全的重要因素。目前世界能源的利用仍以煤炭、石油、天然气和水与核能等一次能源为主,然而这些有限的能源储量正在日趋枯竭。能源问题是 ...
(6)开关模态6 [t6, t7],对应图4(g)

在t6时刻,主开关管Q1关断,升压电感电流同时给Cr充电,给Ca放电,由于有Cr和Ca,Q1是零电压关断。

 

 

在t7时刻,vCr上升到Vo,vCa下降到0,D1自然导通,Da自然关断。此开关模态的持续时间为:

 

 

从上面的分析中可以看出,Ca起到两个作用;1)当辅助管Qa关断时,Ca充电,给Q1的关断起到缓冲作用;2)而当主开关管Q1关断时,Ca放电, 给Q1的关断起到缓冲作用, 因此Q1的缓冲电容Cr可以很小,只利用其结电容就足够了,不必另加缓冲电容。

从上述工作原理推导可看出:图2 所示电路使主功率开关管完成零电压导通和关断的同时,辅助开关管在零电流下导通,零电压下关断,而不是零电流关断,这种方式不仅减小了主开关管的开关损耗,而且有效的减少了辅助开关管的开通和关断损耗,提高了电路的整体效率。

3 关键电路参数设计

(1)滤波电感Lf 设计

ZVT Boost 的输入电压范围是Uin=125V~360V, 输出电压Vo=360V,输入最大电流为Iimax=15A,开关频率fs=20kHz,boost 电路工作在连续导电模式下。由:

 

 

其中ΔiL表示电感电流纹波, 取15%的电感电流纹波, 则ΔiL=2.25A,将ΔiL代入式(14),可以算出Lf=2mH,实际取2mH。

(2)辅助钳位电容Ca设计

Ca既作为主开关管的Q1的缓冲电容, 又作为辅助开关管的缓冲电容。一般选择在最大负载时,Vca从Vo下降到0 的时间为(2~3)tf,tf为Q1的关断下降时间。则Ca可以由式(15)计算:

 

 

主、辅功率开关管采用fairchild 公司的IGBT FGH40N65UFD 作为ZVT Boost 电路的主开关管和辅助开关管,该开关管的最大tf=80ns。

因此,计算得Ca=10nF。考虑一定的裕量,选择Ca为22nF/1000V。

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