BOOST三电平直流变换器分压电容的均压方法作者:王东珏 刘刚艳来源:《中国科技博览》2013年第32期 摘要:只有对分压电容进行有效的均压控制,才能够使Boost三电平直流变换器能够正常工作。本文分析了Boost三电平直流变换器的工作原理,指出了该变换器的两个分压电容分压不均的原因, 并据此提出了一种均压的控制方法,它通过调整开关管的导通时间确保分压电容均压,最后利用PSIM结合控制算法对该变换器电路进行了仿真。论文最后给出了仿真结果来验证本方法的有效性。
关键词:BOOST直流变换器 三电平 均压 PSIM仿真
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)32-021-01
1 Boost 三电平直流变换器工作原理分析
包层模三电平Boost变换器的拓扑结构如图1所示,其中C1和C2双面粘合衬为两个分压电容,其容值相等。Q1发光棒和Q2为主开关管,D1和塑料油箱D2 为续流二极管,L1和L2为升压电感,n0492R为负载。Q1和Q2
为交错控制且驱动信号相差180°相角,这样可以最大程度减小输出电压纹波,在分析之前,作如下假设:所有开关管为理想器件,电感、电容为理想元件;C1= C2。 图1 三电平Boost变换器的拓扑电路
在一个开关周期内,该变换器有四个工作模态:
1) Q1和Q2 同时关断,这时,两个续流二极管D1、D2导通,L1、L2释放能量,电流减小,输出电压上升。
2) Q1导通、Q2关断。此时, 两电感能量的变化与初始状态有关, C2充电, C1反向充电, 同时C1给负载供电。
3)Q1关断、金刚石碎片Q2导通。此时, C1充电,C2反向充电, 同时C2给负载供电。
4)Q1和Q2同时导通。此时, D1、D2截止, L1、L2由输入电压提供能量, 电流增大,C1、C2给负载供电, 输出电压下降。