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双正激变换器软开关拓扑的分析与评价
发布时间:2016-12-22 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]
图15 广义软开关-PWM双正激变换器
4. 不需辅助电路的软开关拓扑4.1 双桥式ZVS双正激组合变换器
图16提出了一种双桥式ZVS双正激组合变换器[19]，两个双正激变换器在原边串联，共用一个高频变压器，通过移相控制，并利用变压器漏感和励磁电感实现开关管的零电压开通。变压器磁芯的双象限磁化实现了输入电容的自动均压。该电路适用于高输入、输出电压，大一体电感器电流输出的场合，但是通态损耗较大。
图16 双桥式ZVS双正激变换器
4.2 ZVZCS PWM交错并联的双正激组合变换器文献[电感器材料20]提出了一种ZVZCS PWM并联的双正激组合变换器如图17所示，副边采用耦合的滤波电感以减小空载电流和环流电流，Ls1、Ls2是变压器的副边漏感。通过PWM控制，不需辅一体电感助电路就实现了S1、S2的ZVS和S3、S4的ZCS，减小了原边和副边的空载和环流电流，降低了通态损耗。它适合用于高压输入、IGBT做开关管的场合。
图17 ZVZCS PWM交错并联的双正激组合变换器
4.3 新型的ZVZCS双正激组合变换器文献[21]提出了一种新型的ZVZCS PWM交错并联的双正激组合变换器如图18所示。两个相同的双正激变换器在原边串联，采用一个带两个原边绕组和两个副边绕组的高频变压器，采用PWM技术减少空载和环流电流，降低了导通损耗。在较宽的负载范围内不需采用任何有源或无源辅助电路，由变压器漏感电流实现了S1、S3的零电压零电流开通、零电压关断，利用漏感电流和环流电流实现S2、S4的零电流开通、零电压关断。4个开电感器生产关管类似全桥变换器工作，磁芯元件和滤波器体积都很小。该变换器的优点是变压器原边侧没有环流存在，但是需要两个相同的原边绕组，铜损较大。此外S2、S4为零电流开通，用MOSFET作开关管时存在容性开通损耗。适用于高输入电压的大功率场合。
图18新型的ZVZCS双正激组合变换器
4.4 ZVS三电平双正激组合变换器文献[22]提出了一种新型的ZVS三电平双正激组合变换器，如图19所示。它由两个双正激电路串联构成，经过一个有两个原边绕组的高频变压器实行隔离输出。利用集成在高频变压器中的副边漏感，通过PWM控制实现开关管的ZVS贴片电感。该变换器的开关管所承受的电压应力为输入直流电压的一半，因此适用于高电压输入场合。文献最后给出了采用全波整流和倍流整流的ZVS三电平双正激组合变换器拓扑。
图19 ZVS三电平双正激组合变换器
4.5 新型的ZVS双正激组合变换器文献[23]提出了一种新型的ZVS双正激组合变换器，如图19所示。主电路原边部分由交错并联的双正激组合变换器简化而来，原边只用两个续流二极管，电路结构简单。而且采用变压器的磁集成技术，高频变压器磁芯双向磁化，提高了磁芯的利用率，进一步减小了体积，提高了变换器的功率密度。此外，该变换器还具有如下一些特点：
(1)变换器采用开环控制，在接近100%的等效占空比下工作，变换效率高；(2)可以通过变压器漏感（或串联电感）能量实现主开关管的零电压开通，同时降低了副边整流二极管的反向恢复损耗，大大提高了效率；(3)输出滤波电路不含滤波电感，这样由于输出滤波电容的箝位作用，大大减小了副边整流二极管的电压尖峰。该变换器起着隔离和变压的作用，输出电压随输入电压和负载变化，所以适合应用于输入电压变化范围较小的两级或多级系统中。
图20新型的ZVS双正激组合变换器
本文选用这种新型的ZVS双正激组合变换器，作为高压直流输入航空静止变流器DC/DC级拓扑，采用并-串组合方式成功研制了一台4KW的DC/DC变换器（实验电路如图21）。[开关电源]关于芯片的开关电源的讨论，输出有奇怪我做过几个开关电源，都有一个问题，可能你们之前也看过我发的类似的帖子。
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