1、三電平三電平DCDC變換器的拓撲結構及其滑?？刂品椒ㄗ儞Q器的拓撲結構及其滑模控制方法時間：2011031823:39:52來源：華南理工大學電力學院作者：鐘小芬吳捷摘要：首先闡述了三電平DCDC變換器拓撲的推導過程，給出了6種非隔離三電平DCDC變換器和5種隔離三電平DCDC變換器拓撲結構；分析了三電平DCDC變換器中，如何設計濾波電路的參數(shù)以提高其動態(tài)品質；最后以Buck三電平變換器和BuckBoost三電平變換器為例，分析了滑模控

2、制在三電平DCDC變換器中的應用前景。關鍵詞：三電平；DCDC變換器；滑模控制1引言J.RenesPinheiro于1992年提出了零電壓開關三電平DCDC變換器[1]，該變換器的開關應力為輸入直流電壓的12，非常適合于輸入電壓高、輸出功率大的應用場合。因此，三電平DCDC變換器引起了廣泛關注，得到了長足發(fā)展。目前，三電平技術在已有的DCDC變換器中，均得到了很好的應用。部分三電平DCDC變換器在降低開關應力的同時，還大大減小了濾波器的

3、體積，提高了變換器的動態(tài)特性。三電平技術的應用，充分體現(xiàn)了“采用有源控制的方式減小無源元件體積”的學術思想。2三電平DCDC變換器拓撲的推導與發(fā)展2.1三電平兩種開關單元文獻[2]分析了三電平DCDC變換器的推導過程：用2只開關管串聯(lián)代替1只開關管以降低電壓應力，并引入1只箝位二極管和箝位電壓源(它被均分為兩個相等的電壓源)確保2只開關管電壓應力均衡。電路中開關管的位置不同，其箝位電壓源與箝位二極管的接法也不同。文中提取出2個三電平開關

4、單元如圖1所示。圖1(a)中，箝位二極管的陽極與箝位電壓源的中點相連，稱之為陽極單元；圖1(b)中，箝位二極管的陰極與箝位電壓源的中點相連，稱之為陰極單元。2.2六種非隔離三電平DCDC變換器三電平DCDC變換器的推導過程可以總結為以下三個步驟：一是將基本變換器的開關管替換為相互串聯(lián)的2只開關管；二是尋找或構成箝位電壓源；三是從箝位電壓源的中點引入1只箝位二極管到相互串聯(lián)的2只開關管的中點，箝位二極管的放置與2只開關管與箝位電壓源聯(lián)接的

5、地方有關。為了確保2只開關管的電壓應力相等，三電平DCDC變換器一般由圖1所示的兩種開關單元共同組成。文獻[2]所分析的半橋式三電平DCDC變換器的推導思路，可以推廣到所有的直流變換器中，由此提出了一族三電平DCDC變換器拓撲，包括Buck，Boost，BuckBoost，Cuk，Sepic，Zeta等6種非隔離的三電平DCDC變換器，但是這6種非隔離的三電平DCDC變換器的輸入與輸出是不共地的，這個缺點限制了它們的使用范圍。(b)F

6、lyback三電平DCDC變換器(c)PushPull三電平DCDC變換器(d)半橋三電平DCDC變換器(e)全橋三電平DCDC變換器圖3隔離式三電平DCDC變換器3三電平DCDC變換器中濾波元件參數(shù)的選擇上述6種非隔離的三電平DCDC變換器和全橋三電平DCDC變換器均可以得到三電平輸出波形，從而大大減小了濾波元件的參數(shù)。文獻[34]詳細分析了一類零電壓零電流開關復合式全橋三電平DCDC變換器，該變換器的輸出整流電壓高頻交流分量很小，可