基于载波移相控制的高功率密度双降压式全桥逆变器

摘要

双降压式全桥逆变器(DBFBI)因不存在桥臂直通、直流利用率高而且可实现续流二极管的最优选取,所以具有可靠性高和变换效率高方面的优势.但是,DBFBI具有四个滤波电感,体积重量较大,限制了其在高功率密度场合的应用.将载波移相SPWM (CPS-SPWM)的控制方法应用到DBFBI中,该控制方式下,输出滤波电感等效工作频率是开关频率的两倍,有效地减小了滤波电感的体积和重量.此外,在电感电流半个周期内高频状态时只有两个开关管工作,有效地降低了逆变器的开关损耗.详细地分析了该控制方式下环流产生的原因,通过从原有的4个滤波电感中分离出一个共用的滤波电感(CFI),有效地减小了环流损耗,并且给出了滤波电感的具体的设计过程.最后将剩余的四个滤波电感两两耦合,进一步提高了磁心的利用率.实验结果验证了理论分析的正确性.