一种宽输入电压交错并联Boost软开关电路
2021-12-22成庶郭帅邯赵俊栋于天剑向超群伍珣姚建勇
成庶,郭帅邯,赵俊栋,于天剑,向超群,伍珣,姚建勇
(1. 中南大学交通运输工程学院,湖南长沙 410075;2. 中车四方车辆有限公司,山东青岛 266000)
随着我国经济的快速持续发展,人们对交通运输速度的要求也日益提高,铁路行业作为一种承载量大、速度快、运营费用低的交通工具,其价值随着经济的发展越来越突出。为了保证通风安全性,车辆内往往会配置一套应急通风系统[1]。其中应急通风电源一般需要经过DC/DC 升压,将车载110 V 蓄电池电源升压至600 V 左右,达到后级逆变器的输入要求。该部分DC/DC 升压电路具有输出电压、负载恒定,且输入电压随使用时间逐渐降低,输入电压范围较大的特点。Boost 电路因其输入电流连续,拓扑简单、成本较低、效率高等特点,是一个十分合适的选择[2-3]。传统的Boost 电路可以通过调节占空比在较宽输入电压范围内恒压恒功率输出,但电路开关为硬开关,随着输入电压的减小,开关占空比增大,电流输出纹波较大,输入电流增大,电路开关损耗增大,效率较低[4-7]。为解决开关损耗问题,国内外有很多学者对DC-DC 软开关进行了大量研究。其中谐振型软开关较多:张建丰等[8]提出一种基于辅助网络的软开关二次型Boost 高增益变换器。通过引入串联辅助网络单元,实现了全部开关管的零电压开通和输出二极管的零电流关断,降低了开关器件的开关损耗,但输入电压范围有限。SAYED 等[9]在基本Boost 电路基础上进行改进,引入谐振电容与耦合电感,通过升压电感与谐振电容谐振,实现零电流开通和零电压关断,同时引入的耦合电感起到电压放大作用,可以在较宽输入电压实现软开关,但电路需要工作在电流断续模式下,效率较低。……
