移相控制PWMZVS全桥变换器的研究

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随着软开关技术特别是零电压软开关技术的应用,各种软开关全桥变换器拓扑相继被提出,而其中以移相控制ZVS全桥变换器最为有名,其控制策略简单实用,电路性能好。但是在传统移相控制ZVS全桥变换器中,存在两个突出的问题:变换器的滞后桥臂开关管在轻载或空载条件下难以实现软开关;另外就是由于变压器原边有较大的漏感或串电感,带来较大的占空比丢失,限制了输入电压和负载范围,降低了效率。因此人们不断尝试一些新措施以克服这些缺陷,比如增加变压器磁化电流技术,并联辅助谐振网络等等。这些新技术和新拓扑的提出使滞后桥臂开关管的工作条件大为改善。但是却是以牺牲效率和电路可靠性为代价的。该文是在现有零电压全桥变换器的基础上,寻找一种能够在不增加电路复杂性,不降低电源效率的前提下,使滞后桥臂开关管实现零电压开通变得容易的方法。   该文首先介绍各种软开关技术及其在全桥变换器中的应用,讨论在移相控制方式下全桥变换器零电压开关的实现方法,分析各种拓扑的优缺点.然后介绍各种次级同步整流器的应用,通过比较得出倍流同步整流器为最优的结论,并分析寄生参数带来的影响,以选择合适的控制信号。   文章对带耦合电感的倍流同步整流器全桥变换器工作模态进行分析,对它的零电压开关特性、输出滤波特性和占空比丢失等特性作深入的研究。通过对电路进行理论分析,来验证新拓扑结构的特性。在理论分析基础上,通过开环仿真和闭环仿真来测试该变换器的静态特性和动态响应特性,检验超前桥臂和滞后桥臂开关管开通和关断条件的异同。   作者设计一台输出12V/25A的DC-DC变换器,通过实验来验证理论的正确性和该技术的实用性。   
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