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针对高频大功率特种工业电源的广泛应用,本文深入研究了其关键技术即直流变换器的主电路,并进行了实验验证。 本文首先研究了移相全桥零电压开关直流变换器(Zero Voltage Switching Full Bridge DC-DC Converter),探讨了该种变换器的工作原理,重点分析了其软开关实现的条件。针对滞后桥臂难以实现零电压开关及副边占空比丢失的问题,提出了实际的解决方案。在理论研究的基础上对其关键元器件进行了参数计算和选型,并对电路拓扑进行了仿真与分析。最后搭建了1kW,20kHz的移相全桥零电压开关直流变换器的实验平台,得到了理想的实验结果。 针对移相全桥零电压开关直流变换器不能适应高输入电压的应用场合,本文又研究了移相半桥三电平零电压开关直流变换器(Zero Voltage Switching Three level Half Bridge DC-DC Converter)的工作原理,此变换器的最大优点是将主开关管上的电压应力降低为输入电压的一半。本文对该变换器的元器件进行了参数设计和选型,并对电路拓扑进行了仿真和分析。在此基础上搭建4kW,100kHz的变换器的实验平台,其中设计并制作了高频变压器和电感;针对实验过程中出现的整流二极管上电压尖峰问题,设计了RCD吸收网络,效果较好;之后为简化电路结构,又引入了新型碳化硅(SiC)整流二极管,也取得良好效果,变换器在满载条件下效率达到90%以上。实验结果验证了该变换器软开关的实现,以及理论分析及参数设计的正确性和合理性。