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零转换PWMDC/DC变换器的拓扑综述
发布时间:2015-06-03 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
模态4(t4－t5) 在t4时刻，iLr=Ii，S1导通，Ds1关断，此阶段中，Lr，Cr通过S2，S1和RL构成谐振回路，使Lr中的电流继续减小；
模态5(t 5－t7) 在t5时刻，iLr=0，在输出电容Co的作用下，Lr，Cr通过Ds2，S1反向谐振，Lr中的电流反向，S2自行关断；
模态6(t7－t8) 该模态类似于普通PWM Boost变换器的开通状态，输入电源通过S1给Ls充电；
模态7(t8－t9) 在t8时刻，S1关断，输入电流Ii给电容Cf充电，该模态类似于普通PWM Boost变换器的关断状态，直到进入下一周期。
可见，该拓扑结构实现了S1在ZVS条件下通断，S2在零电压、零电流的条件下关断与开通，两个开关管都是软通断，改善了开关环境，克服了普通ZVT-PWM变换器的辅助开关管为硬开关的缺点，减小了关断损耗。
2.4 改进拓扑之三
图6所示为文献[7]提出台庆电感的另一种改进的ZVT-PWM变换器拓扑。与图1的普通ZVT-PWM变换器相比，该改进的拓扑只是在辅助谐振网络增加了一个电感、一个二极管和一个电容。其工作原理的分析与前面的基本相似，具体分析可以参考文献[7]。从中可知，主开关管S1在零电压下开通和关断，辅助开关管S2在零电流下开通和关断，从而也克服了普通的ZVT-PWM变换器辅助开关管为硬开关的缺点，减小了开关损大电流电感耗，实现了两个开关都是软开关。
图 6 改 进 的ZVT- PWM变 换 器 拓 扑 差模电感器之 三
3 ZCT-PWM变换器
3.1 普通的ZCT-PWM变换器
ZVT-PWM变换器能实现在ZVS下开通，消除导通损耗，但却不能有效地减小关断损耗。而普通的ZCT-PWM变换器[8]，如图7所示，则能实现主开关在ZCS下关断，消除关断损耗。然而，其辅助开关仍然是硬开关，而且，其输出整流二极管存在严重的反向恢复问题，导致大的导通损耗。虽然通过改变控制策略，使辅助开关导通时间更长一些，可以实现辅助开关管在ZCS下关断，但辅助开关管的峰值电流将较大。
图7 普 通 的ZCT- PWM变 换 器
3.2 改进拓扑之一
文献[9]提出了一种改进的ZCT-PWM变换器。该改进的拓扑只是将谐振网络的辅助开关管Sa和嵌位二极管Dc交换位置，能实现所有的开关管在ZCS下通断，并减小了Sa的峰值电流。但它的整流二极管D仍存在严重的反向恢复问题。
3.3 改进拓扑之二
文献[10]介绍了一种新颖的ZCT-PWM变换器，它 很 好 地 解 决 了 以 上 所 提 到 的 各 项 缺 点 ， 如 图8所 示 。 与 图 7的 普 通ZCT-PWM变 换 器 相 比 ， 该 改 进 的 拓 扑 在 元 器 件 数 量 方 面 没 有 增 减 ， 只 是 改 变 了 组 合 方 式 ， 但 同 时 实 现 了 主 开 关 管 S和 辅 助 开 关 管Sa的 软 通 断 ， 并 解 决 了 输 出 整 流 二 极 管 D严 重 的 反 向 恢 复 问 题 。 以 下 对 其 工 作 过 程 进 行 分 析 。
图8 改进的ZCT-PWM变换器
在分析中的假定与2.2基本相同，并设初始状态为：S及Sa均为关断状态，D处于导通状态。iD=iLr插件电感=Ii，vCr=Vo，则电路在稳态时，每个开关周期可划分为8个模态，相应的主要波形如图9所示。
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