三电平Buck/Boost电路的无源软开关技术研究

"无源软开关三电平Buck/Boost电路 (2006年) - 兰州大学学报(自然科学版), 刘振来, 邓焰, 何湘宁, 吴洪洋" 这篇论文主要探讨了一种无源无损吸收电路单元在三电平Buck/Boost变换器中的应用，旨在提高电力电子装置的效率，同时避免增加控制复杂性。无源无损吸收单元能有效解决过压问题，确保所有功率器件在软开关状态下工作，从而减少开关损耗和电磁干扰。 三电平Buck/Boost变换器是一种多电平变换器，其特点是能提供三个不同的输出电压电平，这得益于输入电容C1和C2以及输出电容C3和C4的分压。电路的四个开关器件（S1，S2，S3，S4）通过不同的开关组合可以实现四种工作模式，但同时需要处理中点电压平衡的问题，这是三电平变换器设计的关键考虑因素。 软开关技术是解决高频化带来的开关损耗和电磁干扰问题的有效方法。通过引入无源无损吸收单元，可以在不增加额外控制策略的情况下，使得三电平Buck/Boost电路的功率器件在转换过程中经历较小的电压应力，从而实现软开关操作，显著提高效率和降低电磁干扰。 论文详细介绍了这种电路的工作原理和设计要点，包括如何选择和配置电容、电感和开关元件以实现理想的软开关效果。此外，作者们还进行了仿真研究，验证了所提出的无源无损吸收电路单元在实际应用中的性能。 这项工作对理解多电平变换器尤其是三电平Buck/Boost电路的设计和优化具有重要价值，对于电力电子技术的研究人员和工程师来说，提供了改进系统效率和降低系统复杂性的新思路。通过这样的设计，可以满足对更高电压等级和功率等级电力设备的需求，同时也为解决高频化带来的挑战提供了新的解决方案。