优化设计:PWM与相移复合控制在双向DC/DC变换器中的应用

5 下载量 64 浏览量 更新于2024-08-30 收藏 481KB PDF 举报
"PWM加相移复合控制在5 kW双向DC/DC变换器的优化设计中发挥了关键作用,旨在解决传统相移控制变换器在输入输出电压不匹配时面临的电流应力增大和软开关范围减小的问题。该设计考虑了不同开关器件如MOSFET和IGBT,以及不同输入电压条件,通过开关损耗模型来最小化开关损耗。同时,提出了一种新的控制策略,结合PWM和相移控制的优点,以改善电流应力和提高软开关的适用范围。这种复合控制方法适用于直流不间断电源系统、航空航天电源系统和电动汽车等领域,能有效提升双向DC/DC变换器的性能和效率。" 电源技术中的PWM加相移复合控制双向DC/DC变换器优化设计,是一项旨在提升双向直流变换器性能的研究。传统的相移控制双向DC/DC变换器虽然能在无需辅助开关的情况下实现零电压开关(ZVS)软开关,但当输入和输出电压差异较大时,会导致较大的电流应力并缩小软开关工作范围。为了解决这些问题,研究者引入了PWM(脉宽调制)与相移控制的复合技术。 在优化设计中,针对不同的开关元件,如MOSFET和IGBT,以及不同的输入电压(例如42V和380V),研究人员基于开关损耗模型进行了详细计算,以实现开关损耗最小化的双向DC/DC变换器。这种设计方法旨在最小化开关损耗,从而提高转换效率。 PWM加相移复合控制的工作原理是结合了两者的优点。相移控制通过调整开关的开通和关断时间差(即相位差)来调节输出,而PWM则通过改变脉冲宽度来调节输出电压平均值。两者结合使得变换器能够适应更广泛的输入输出电压条件,同时保持较低的电流应力,扩大了软开关的工作范围,降低了通态损耗,从而提高了整体系统的性能和稳定性。 在具体的应用场景中,例如直流不间断电源系统、航空电源系统以及电动汽车的电池管理系统,这种优化设计的双向DC/DC变换器能够提供更稳定、高效的电力转换,有利于整个系统的可靠运行。通过这种新型控制方案,可以实现更灵活的能量管理和更高的能效转换,对于推动电源技术的发展具有重要意义。