小信号分析在三电平ZVZCS充电桩中的应用

摘要

电动汽车成为环保出行的主要方式之一,充电桩作为连接电网和电池的电力电子变换载体,降低谐波对电网和充电桩本身的影响是一个重要研究方向.为了减小开关器件的电压应力,提高充电桩电源转换的效率与实用性,本文采用了一种新型的零电压零电流脉宽调制(ZVZCS PWM)三电平(TL)充电桩变换器.和同类ZVZCS PWMTL变换器相比,减少了磁性器件的使用,降低设计难度,提高了变换器的效率,可靠性更高.本文详细分析了新型ZVZCS PWM TL变换器的工作原理和不同时间段的等效电路结构,推导了电路的输入输出特性,以及实现软开关的条件和策略.并推导出TL ZVZCS PWM变换器小信号模型、闭环框图和传递函数.基于上述模型对系统进行补偿设计,使系统具有良好的稳态和暂态功能.并进行了仿真与试验,验证了该方案的可行性与有效性.