基于ZVS PWM的小功率車用電源功率變換器設計

沈世輝，曾潔，薛志紅

(1.大連交通大學 電氣信息學院，遼寧 大連 116028；2.大連市就業培訓管理中心,遼寧 大連 116021)

基金項目:遼寧省自然基金(2015020645，201602116)；江蘇省科技計劃項目(BE2015132)

0 引 言

隨著社會的發展，節能環保越來越受到人們的重視，傳統的內燃機為動力的車輛造成的空氣污染越來越嚴重，已不符合當代社會發展的要求，因此，發展節能環保型純電動車勢在必行。其中充電問題是純電動車發展不可或缺的部分，研制開發智能、高效、小型化的車用充電電源對于推動新能源汽車產業發展有十分重要的意義。

目前，國內大多數小功率純電動車均采用鉛酸蓄電池，因其價格便宜、材料來源豐富、比功率較高、技術和制造工藝較成熟、資源回收率高等綜合因素而被普遍采用和廣泛研究。由于鉛酸蓄電池在充電過程中易受到電網電壓波動、電流過大、發熱及短路等因素影響[1]，設計一款小型化高頻可靠的車用充電電源變得十分必要。本設計采用基于零電壓開關PWM控制的全橋變換器來實現對小功率車用充電電源的研究與設計，開關管的通斷頻率控制在100 kHz。移相全橋零電壓開關變換器是利用諧振電感和開關管的并聯電容來實現零電壓開關(Zero-Voltage-Switch，ZVS)，零電壓開關PWM控制屬于軟開關控制，能夠在大大降低開關器件的開關損耗的基礎上實現開關電源的高頻化。

1 ZVS全橋功率變換器實現條件

圖1 加箝位二極管和隔直電容的全橋功率變換電路

圖1為加箝位二極管和隔直電容的全橋功率變換電路，A、B組成了超前橋臂，C、D組成了滯后橋臂[2]。……