【摘 要】
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提高功率变换器的开关频率可以减小其中无源器件的体积,提高其功率密度。但是,随着开关频率的提高,开关损耗和驱动损耗也会相应增加。虽然软开关技术可以减小高频时的开关损耗,但
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提高功率变换器的开关频率可以减小其中无源器件的体积,提高其功率密度。但是,随着开关频率的提高,开关损耗和驱动损耗也会相应增加。虽然软开关技术可以减小高频时的开关损耗,但是随着开关频率的提高,过大的驱动损耗严重影响着电路的效率和可靠性。在最近的二十年里,谐振驱动技术(Resonant Gate Driver, RGD)被人们提了出来。与传统电压型驱动相比,谐振驱动技术可以回收原本消耗的驱动能量,从而可以减小驱动损耗。全桥变换器在中大功率的场合应用很广泛。但是,目前依然没有适合它的谐振驱动电路来减小其高频驱动损耗的。而所提的谐振驱动电路也应该可以与零电压开关技术结合起来,从而提高全桥变换器效率。本文提出了一种适合全桥变换器的隔离双通道谐振驱动电路。所提RGD电路可以为一个桥臂上的两只功率MOSFET提供一对隔离互补的驱动信号。而且,与传统电压源驱动相比,所提RGD电路可以减小79%的驱动损耗。此外,所提RGD电路产生的反向驱动电压可以提高功率MOSFET关断的可靠性,防止全桥变换器中出现误导通的问题。本文中与传统驱动电路的比较,体现出所提RGD电路可以减小驱动损耗和开关损耗,提升电路的工作效率。所提RGD电路的工作原理以及最优化的设计过程在本文中也得到了详细的分析。为验证理论分析的正确性,在实验室搭建了一台输入为200-VDC,输出为48-V/20-A,开关频率500-kHz的移相ZVS全桥变换器,并给出实验结果和详细讨论。
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