移相控制全桥ZVS—PWM变换器的分析与设计

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移相全桥zvs pwm变换器比较

11
基本移相控制变换器工作过程： 12种工作模式（5）
Q1
Q1 Vin Q3 D1
Q3 Q2 I2
Q1 Q4
A
C1
Q2
D2
B
C2
D3
C3
Q4
D4
C4
ip vAB
Q4 I1
Llk DR 1
Lf RL0Βιβλιοθήκη Cfvin v in
DR 2 TR (e) [t 3 , t 4]
v rect 0 t0 t1 t2 t3 t4 t5 V in/ K t6 t7 t8 t9t 10t11 t 12t 13
14
超前桥臂实现ZVS

超前桥臂容易实现ZVS，输出滤波电感Lf 与谐振电感Lr串联，此时用来实现ZVS的能量是Lf和Lr中的能量。一般来说，Lf 很大，在超前桥臂开关过程中，其电流近似不变，等效于一恒流源。为了实现超前桥臂的零电压开通，必须使Q1和Q3驱动信号的死区时间满足以下关系：
Vin (C1 C3 ) 4 NCoss Vin Td ( lead ) Ip I zvs
8
基本移相控制变换器工作过程： 12种工作模式（2）
Q1 Vin Q3 D3 D1
A
C1
Q2
D2
B
D4
C2
Q1 Q4 I1
Q3 Q2 I2
Q1 Q4
C 3
Q4
C 4
ip vAB
Llk DR1
Lf
0
Cf RL
vin v in
DR 2 TR (b) [t 0 , t1]
v rect 0 t0 t1 t2 t3 t4 t5 V in/ K t6 t7 t8 t9t 10t11 t 12t 13

移相控制全桥ZVS—PWM变换器的分析与设计

移相控制全桥ZVS—PWM变换器的分析与设计摘要：阐述了零电压开关技术(ZVS)在移相全桥变换器电路中的应用。

分析了电路原理和各工作模态，给出了实验结果。

着重分析了主开关管和辅助开关管的零电压开通和关断的过程厦实现条件。

并且提出了相关的应用领域和今后的发展方向。

关键词：零电压开关技术；移相控制；谐振变换器0 引言上世纪60年代开始起步的DC／DC PWM功率变换技术出现了很大的发展。

但由于其通常采用调频稳压控制方式，使得软开关的范围受到限制，且其设计复杂，不利于输出滤波器的优化设计。

因此，在上世纪80年代初，文献提出了移相控制和谐振变换器相结合的思想，开关频率固定，仅调节开关之间的相角，就可以实现稳压，这样很好地解决了单纯谐振变换器调频控制的缺点。

本文选择了全桥移相控制ZVS-PWM谐振电路拓扑，在分析了电路原理和各工作模态的基础上，设计了输出功率为200W的DC／DC变换器。

1 电路原理和各工作模态分析1．1 电路原理图1所示为移相控制全桥ZVS—PWM谐振变换器电路拓扑。

Vin为输入直流电压。

Si(i=1．2．3，4)为第i个参数相同的功率MOS开关管。

Di和Gi(i=l，2，3，4)为相应的体二极管和输出结电容，功率开关管的输出结电容和输出变压器的漏电感Lr作为谐振元件，使4个开关管依次在零电压下导通，实现恒频软开关。

S1和S3构成超前臂，S2和S4构成滞后臂。

为了防止桥臂直通短路，S1和S3，S2和S4之间人为地加入了死区时间△t，它是根据开通延时和关断不延时原则来设置同一桥臂死区时间。

S1和S4，S2和S3之间的驱动信号存在移相角α，通过调节α角的大小，可调节输出电压的大小，实现稳压控制。

Lf和Cf构成倒L型低通滤波电路。

图2为全桥零电压开关PWM变换器在一个开关周期内4个主开关管的驱动信号、两桥臂中点电压VAB、变压器副边电压V0以及变压器原边下面对电路各工作模态进行分析，分析时时假设：(1)所有功率开关管均为理想，忽视正向压降电压和开关时时间；(2)4个开关管的输出结电容相等，即Ci=Cs，i=1，2，3，4，Cs为常数；(3)忽略变压器绕组及线路中的寄生电阻；(4)滤波电感足够大。

两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑的比较

两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑的比较移相全桥ZVS-PWM变换器是一种高效率、高可靠性的DC-DC变换器，其拓扑结构复杂，但是具有很好的电路性能和电气参数。

在实际应用中，有多种不同的移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑可供选择。

本篇文章将比较两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑，分别是基于全桥拓扑的变换器和基于三电平全桥拓扑的变换器。

1. 基于全桥拓扑的变换器基于全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器是最常用的拓扑结构。

该拓扑结构具有轻松实现基本ZVS动作的优点，无需使用任何复杂的电路，而且具有较好的成本和设计灵活性。

在实际应用中，基于全桥拓扑的变换器通常需要使用一些辅助电路，以解决谐振现象。

优点：①电路操作简单，易于实现。

②交流侧的损耗较小。

③实现高功率密度。

缺点：①输出电压受交流电源电压的波动影响较大。

②峰值应力程度较高。

2. 基于三电平全桥拓扑的变换器基于三电平全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器是近年来发展较快的一种拓扑结构。

该拓扑结构下，采用更多的功率器件以及更加复杂的电路拓扑，在谐振问题的处理方面具有重要的优势。

目前该拓扑结构在风能、太阳能等领域得到了广泛应用。

优点：①基本消耗无谐振的电路，减小了电路的开关损耗。

②输出电压呈三级结构，可轻松实现多种电压调节方式。

缺点：①开关器件数目增加，造成电路设计和控制难度大。

②在高频控制时可能造成比较强的谐振噪声。

综上所述，两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑各有优缺点，在选择时应根据实际应用需求进行评估。

虽然基于三电平全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器在谐振问题上更加优越，但其电路复杂度和控制难度也更大，适用于高要求的应用场景。

而基于全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器则相对简单易用，更适用于低功率应用。

数据分析是一种通过数学和统计学方法对数据进行分析和解释，以准确判断数据的意义和价值的方法。

在实际工作中，数据分析在市场调研、销售预测、风险管理、财务报表分析等领域都发挥着重要作用。

10kW移相控制ZVS-PWM全桥变换器的设计

７０
湖北工业大学学报
２０１４年第２期
电压为零Ｕ＝ｕ一己，一Ｏ，即实现钳位续流过程；
为１：１．０５：１．Ｏ５。２．２滤波电感的设计
［，ｔ。］滞后桥臂的谐振与换流过程：ｔ。时刻
第２９卷第２期
ＶｏＩ．２９ＮＯ．２
湖北工业大学学
报
２０１４年Ｏ４月
Ａｐｒ．２０１４
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
用谐振变换技术和常规ＰＷＭ变换技术相结合，可以实现恒定频率的零电压开关变换过程，它既具有常规ＰＷＭ全桥电路的拓扑结构简洁、控制方式简单、开关频率恒定以及开关器件电压和电流应力小等优点，又解决了常规ＰＷＭ全桥电路电磁干扰强、开关损耗和开关噪声大的缺点，从而被广泛应用于大功率高频开关电源领域＿】。
压上升沿和下降沿的延迟作用，用垂直直线表示，并
设开关管和二极管导通压降为零，Ｃ一Ｃ。一Ｃ，
Ｃ。一Ｃ一Ｃ，Ｌｆ＞＞Ｉ／ｎ，Ｌｒ可等效为电流Ｉ。的
恒流源。
．＝
１移相控制零电压开关全桥变换器的

新型无源辅助电路ZVS-PWM移相全桥变换器研究

ＺＶＳ－ＰＷＭＰｈａｅｓｆｉｓ－ｈｉｔｎｇＦｕｌ－ｉｇｎｖｒｅｌｂｒｄｅＣｏｅｔｒｗｉｈａＮｏｅｓｉｅＡｕｘｌａｙＣｉｃｔｔｖｌＰａｓｖｉｉｒｒｕｉ
ＺｕＣｅｇｊｎＩｈｏｊｎＨ０ｈｎ－．ＸＥＳａ－ｕｕ
移相全桥变换器，其由传统的全桥变换器和图１虚线框内所示的无源辅助电路两部分组成
Ｖ
以扩大滞后桥臂的ＺＳ实现范围，Ｖ但会增加次级有
效占空比丢失，导致开关管电流应力和次级整流二
极管电压应力增大。采用饱和电感可以增加滞后桥臂的ＺＳ实现范围，且不会明显减小有效占空比，Ｖ但是饱和电感体积较大，不利于变换器的集成化和小型化［利用变压器励磁电感的储能可实现ＺＳ１１１。Ｖｔ，ｚ但会显著增大开关管的电流有效值和通态损耗。
周成军，少军谢
（京航空航天大学，苏南京南江２０１）１０６
摘要：研究了一种采用新颖无源辅助电路的ＺＳＰＶ —ＷＭ移相全桥变换器。该变换器能在宽负载范围内实现所有
开关管的零电压开关，降低了开关管的通态损耗和次级有效占空比丢失。详细分析了该变换器的工作原理和稳态特
失较小。更重要的是辅助电路中的储能随着负载电流的增大而逐渐减小，到满载时达到最小，因此开关管的导通损耗较小。详细分析了该变换器的工作原理及稳态特性，给出了实现软开关的条件和主要参数的设计方法，并通过仿真和实验进行了验证

移相全桥ZVS PWM DC／DC变换器的仿真分析

移相全桥ＺＶＳＰＷＭＤＣ／ＤＣ变换器的仿真分析作者：龙泽彪施博文来源：《消费导刊·理论版》2008年第17期[摘要]本文首先在研究硬开关的缺陷上，提出软开关技术。

对移相控制ZVS PWM DC/DC 变换器的工作原理进行分析研究的基础上，使用PSpice9.2计算机仿真软件对变换器的主电路进行仿真和分析，验证该新型DC/DC变换器的拓扑结构设计的正确性和可行性。

[关键词]软开关 DC/DC ZVS 移相控制 PSpice9.2作者简介：龙泽彪（1985-），男，湖北仙桃人，贵州大学电气工程学院在读硕士研究生，研究方向：异步电机控制；施博文（1985-），男，贵州大学电气工程学院在读硕士研究生，研究方向：电力电子与电气传动。

一、引言随着新型电力电子器件以及适用于更高频率的电路拓扑和新型控制技术的不断出现，开关电源朝着小型化、高效化、低成本、低电磁干扰、高可靠性、模块化、智能化的方向发展。

硬开关DC/DC变换器在电流连续工作模式下会遇到严重的问题，这一般都与有源开关器件的体内寄生二极管有关，其关断过程中的反向恢复电流产生的电流尖峰对开关器件有极大的危害。

本文在对DC/DC变换器的基本工作原理进行分析、研究的基础上，对已经出现的软开关DC/DC变换器拓扑结构进行分析研究，提出的一种新型的DC/DC变换器的拓扑结构，并进行深入的研究。

二、移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器的工作原理移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器（Phase-Shifted zero-voltage-switching PWMDC/DC Full-Bridge Converter，PS ZVS PWM DC/DC FB Converter），是利用变压器的漏感或原边串联的电感和功率管的寄生电容或外接电容来实现开关管的零电压开关，其主电路拓扑结构及主要波形如图1所示。

其中，D1～D4分别是S1～S4的内部寄生二极管，C1～C4分别是S1～S4的寄生电容或外接电容，Lr是谐振电感，它包含了变压器的漏感。

移相全桥零电压PWM软开关电路的研究

略大于开关管自身的寄生电容可减小管子之间的差
异。实际中，可根据实验波形对其进行调整。计算得
Llk=7.2 μH，实际取10～20 μH。由于要兼顾轻载和重载，同时电感在超前臂谐振和续流时有能量损失，故
实际中取值较计算值略大为宜。
5 整机最大占空比合理性计算
第 43 卷第 1 期 2009 年 1 月
电力电子技术 Power Electronics
移相全桥零电压 PWM 软开关电路的研究
胡红林，李春华，邵波（黑龙江科技学院，黑龙江哈尔滨 150027）
Vol.43 No.1 January，2009
摘要:介绍了移相全桥零电压 PWM 软开关电路的组成及工作原理，从时域上详细分析了软开关的工作过程，阐述了
在开关电源中具有谐振开关和 PWM 控制特点的移相全桥零电压 PWM 变换器得到了广泛应用，该类变换器实现了零电压开关（ZVS），减小了开关损耗，提高了电源系统的稳定性。同时，电源可在较高的开关频率下工作，因而大大减小了无源器件的体积。但移相全桥 ZVS 电路存在对谐振电感和电容的合理选择及占空比丢失的问题，这就要求 ZVS 软开关有一个合理的最大占空比。
实现 VQ1 零电压关断需要有：
uC1=
iCb 2C1
td1=
is 2nC1
td1≥Uin
（6）
式中：td1 为 VQ1，VQ3 死区时间；n 为变比。
要在全范围内实现超前臂的零电压开通，必须
以最小输出电流 Iomin 和最大输入电压 Uinmax 来选取 C1，C3，即 C1=C3≤Iomintd1/（2nUinmax）。 4.2 串联电感的取值及滞后臂并联电容的选取

ZVS移相全桥变换器设计

ZVS移相全桥变换器设计ZVS（Zero Voltage Switching）移相全桥变换器是一种高效的电力转换装置，它能够实现能量的高效传输和转换。

在本文中，我们将详细介绍ZVS移相全桥变换器的设计原理、工作原理和关键技术。

1.设计原理（1）ZVS技术：ZVS技术能够将开关管的开关转换时刻与输入电流或输出电压为零的时刻相匹配，从而避免了开关管的开关损耗和开关管产生的电磁干扰。

（2）全桥变换器：全桥变换器采用四个开关管和两个二极管，能够实现输入电压的极性逆变和输出电流的正向流动。

2.工作原理（1）开关管S1和S2导通，开关管S3和S4关闭，输入电源向电感L1充电；（2）当开关管S1和S2关闭，开关管S3和S4导通时，电感L1释放能量供应给负载；（3）根据负载的需求，通过控制开关管S1、S2、S3和S4的导通和关闭，实现输入电压的极性逆变和输出电流的正向流动；（4）根据输入电压的大小、负载的需求和输出电流的波形来控制开关管的开关时刻，实现ZVS操作。

3.关键技术（1）开关管的选择和驱动：选择低导通电阻、低开关损耗的开关管，并使用高效的驱动电路，确保开关管能够在ZVS模式下正常工作。

（2）电感和电容的选择：选择合适的电感和电容数值，以及合适的磁芯材料，提高转换器的功率密度和效率。

（3）控制策略：根据负载的需求和输入电压的变化，采用合适的控制策略，如频率控制、幅度控制、相位控制等，实现最佳的动态响应和效率。

4.实际应用总结：ZVS移相全桥变换器是一种高效的电力转换装置，其设计原理基于ZVS技术和全桥变换器。

通过合适的开关管选择、驱动设计、电感和电容选择以及控制策略的优化，可以实现高效的能量传输和转换。

在实际应用中，ZVS移相全桥变换器能够带来高效、稳定和低干扰的性能优势。

关于移相控制全桥ZVS电源系统的建模和仿真分析

关于移相控制全桥ZVS电源系统的建模和仿真分析
计算机仿真是一种高效、高精度、高经济性和高可靠性研制开关电源的方法，应用计算机仿真技术可以减少设计周期和开发成本，并改进开关电源电路的可靠性。

Saber是当今世界上功能强大的电力电子仿真软件之一，它具有大量的电源专用器件和功率电子器件模型，并提供高精度的电路仿真模型单元库。

数字化是开关电源的发展趋势，它可以实现快速、灵活的控制设计，改善电路的瞬态响应性能，使之速度更快、精度更高，可靠性更强。

因此，本文基于Saber仿真软件对采用数字控制的大功率移相控制全桥ZVS电源系统（12 V /5 000 A）进行了建模、仿真，并对仿真结果进行了分析。

1 主电路的建模
移相控制全桥ZVS2PWM变换器电路实现简单、工作可靠，而且充分利用了器件的寄生参数，不需要加入辅助电路，比较适合大功率低压大电流的应用场合，其主电路结构如图1所示。

图1 移相控制全桥ZVS2PWM电源系统主电路
Saber软件提供了功率器件建模工具Model Ar2chitect,如图2所示为该工具提供的IGBT等效电路模型，根据实际器件的参数调整图2中的各个参数值即可完成建模。

本系统采用IGBT 的型号为CM400HA-24E,其额定参数为1 200 V /400 A.电容c1~c4为外接谐振电容，其中c1 = c3, c2 = c4。

高频变压器采用两个单元变压器串并联的组合方式，它可以使并联的输出。

移相全桥ZVS变换器的研究与优化设计

关键词：移相全桥变换器；零电压开关；软开关中图分类号：ＴＭ４６文献标志码：Ａ
Байду номын сангаас
Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｐｈａｓｅ — ｓｈｉｆｔ
ｆｕｌｌｂｒｉｄｇｅＺＶＳｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
ＳＨＩＹｏｎｇ～ｓｈｅｎｇ，ＬＩＵＹａｎ — ｘｉｎ，ＷＡＮＧＸｉ — ｆｅｎｇ。
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ８ＬＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎ７１００２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎ７１００２１，Ｃｈｉｎａ）
摘要：传统的移相全桥ＺＶＳ变换器存在诸多缺点，如滞后桥臂零电压范围小、副边占空比丢
失、副边寄生震荡、变压器磁饱和等问题．针对这些问题进行分析，设计了一种改进型的移相全
桥ＺＶＳ变换器．其主要采用饱和电感做谐振电感来增大零电压范围及减小副边占空比丢失，

移相ZVS-PWM全桥变换器综述

移相ZVS-PWM全桥变换器概述摘要:移相ZVS-PWM DC/DC全桥变换器巧妙利用变压器漏感和开关管的结电容来完成谐振过程，使开关管实现零电压开关(ZVS)，从而减少了开关损耗。

重点简述了该类变换器的基本原理，介绍了几种常见的拓扑，并简要地分析了它们的优缺点，最后指出了其发展方向。

关键词:移相全桥变换器零电压开关（ZVS）Overview of Phase Shift ZVS-PWM Full Bridge ConverterAbstract:Phase shift PWM DC/DC full bridge converter completing resonance procedure through leakage inductance of the transformer and junction capacitor of switch. It can make the switch achieve ZVS, decreasing the switching loss and interference .This paper describes the basi c principle of the converter, introduce several common topology, some common topologies as well as their advantages and drawbacks are discussed and analyzed. Finally it points out the development direction of the Converter.Key words:phrase shift，full bridge converter，ZVS引言全桥变换器广泛应用于中大功率的直流变换场合，近些年来，其软开关技术吸引了国内外学者的广泛关注，出现了很多控制策略和电路拓扑，其中移相控制是目前研究较多的控制方式，而以移相全桥零电压开关变换器(FB-ZVS-PWM)应用更为广泛。

ZVS移相全桥变换器设计

ZVS移相全桥变换器设计ZVS（Zero Voltage Switching，零电压开关）全桥变换器是一个常见的DC-DC转换器拓扑结构，可以实现高效率和高电源密度。

在设计ZVS全桥变换器时，需要考虑一系列的参数和约束条件。

在本文中，将详细介绍如何设计ZVS全桥变换器，并讨论其性能和优缺点。

首先，我们需要确定输入和输出电压的范围。

这些值将决定变换器的设定参数，如变压器的变比和磁性元件的尺寸。

同时，我们还需要确定输出功率的要求，以便选取合适的开关器件和电感电容元件。

接下来，我们需要选择合适的开关器件。

对于ZVS全桥变换器，常用的开关器件有MOSFET和IGBT。

MOSFET具有低导通压降和高开关速度的特点，适合在高频率下工作。

而IGBT则具有低导通压降和高断开速度的特点，适合在高压应用下工作。

根据具体的应用需求，可以选择适合的开关器件。

在变换器的设计过程中，需要考虑开关频率和谐振电容电感网络的设计。

开关频率决定了变压器的尺寸和磁性元件的损耗。

一般来说，较高的开关频率可以实现更小的尺寸和更高的效率，但也会增加开关器件的损耗。

谐振电容电感网络的设计是为了实现ZVS开关操作，减少开关过程中的损耗和开关噪声。

可以通过选择合适的电感和电容元件来实现ZVS操作，减少开关器件的压降和功率损耗。

一般来说，ZVS全桥变换器需要设计控制电路来实现准确的输出电压调节和保护功能。

常用的控制技术包括PWM（脉宽调制）控制和反馈控制。

通过PWM控制器，可以实现对开关器件的控制，调节输出电压。

反馈控制则通过比较输出电压与参考电压的差异，并根据差异值来调节开关器件的控制信号。

通过合理的控制策略，可以实现稳定的输出电压和良好的动态响应。

除了上述设计考虑因素，还需要关注保护机制和EMI（电磁干扰）滤波设计。

保护机制是为了确保变换器的安全运行，防止过电流、过温度和过压等故障事件。

常见的保护技术包括电流限制、温度监测和电压保护等。

EMI滤波设计则是为了减少变换器对周围环境的电磁干扰。

移相控制零电压开关PWM变换器电流模式控制分析

移相控制零电压开关PWM变换器电流模式控制分析摘要：采用电流模式控制是移相控制零电压开关pwm变换器（ps-zvs-pwm变换器）实现稳压源控制的模式之一。

对该控制模式进行分析研究，并提出克服电流型控制模式主要缺点的方法。

关键词：ps-zvs-pwm变换器电流型控制分析研究1 概述电压型控制模式是传统的pwm开关稳压电源主要采用的控制模式，只对输出电压采样并作为反馈信号实现闭环控制，来稳定输出电压。

但仅采用电压方式稳压，有稳定性差，响应速度慢等缺点。

电流型控制器正是针对其缺点发展起来的。

它增加了一个电流环，很容易不受约束地得到完善的大、小信号特性和大的开环增益。

下面以ps-zvs-pwm变换器为例来分析研究其电流模式控制。

2 电流模式控制移相控制零电压开关pwm变换器利用变压器的漏感和功率管的寄生电容来实现零电压开关，是中大功率直-直变换场合理想的方式之一。

ps-zvs-pwm变换器实现的稳压源的控制模式有电压模式控制和电流模式控制，下面采用电流模式控制进行分析。

电流模式控制是指在电压环内增加了一个电感电流反馈的电流内环的双闭环控制系统。

其结构框图如图1所示[1]：图1 平均电流模式控制系统结构框图①电流控制器的设计[2，3，4]，这里简单取电流反馈系数kif=1，（s）对输出的传递函数gid（s）带入参数如式：g（s）= =（1）则电流内环的控制对象为2gid（s）。

控制目标是把内环变为一个快速跟随环节，电流环节开环bode图如图2所示：电流控制器采用pi调节器。

将pi调节器具体整定为：gacr（s）= （2）调整后的电流内环的开环传递函数的bode图如图3所示，其截止频率为1.26e4rad/sec，相角裕量为78.5deg；幅值裕量为inf。

②电压外环控制器的设计[2，3，4]，电流内环有很好的跟随性，因此在设计电压外环时可以把电流内环视为一个比例环节。

由于电流反馈系数kij=1，一次电流环节的比例增益为1。

基于数字控制的移相全桥ZVS-PWM变换器的设计

基于数字控制的移相全桥ZVS-PWM变换器的设计 [ 2008-04-26 00:42:26]字体大小：摘要：介绍了一种采用辅助谐振网络的移相全桥ZVS-PWM 变换器，简述其工作原理。

使用TMS320LF24 07A 作为主控芯片，实现了数字移相控制及全桥变换零电压软开关。

试制了一台8kW/20kHz的样机，给出了实验波形及结论。

关键词：数字控制；辅助谐振网络；移相；零电压开关Abstract:The operating principle of a PS FB (phase-shifted full-bridge) ZVS-PWM converter with au xiliary resonant network are introduced. A digital control system using TMS320LF2407A as the mai n control chip was designed to achieve digital PS control algorithm, as well as ZVS for IGBT. An 8kW/20kHz prototype was designed. The experimental waveforms and conclusions are provided.0 引言在DC/DC 变换器中，针对移相全桥软开关PWM变换器的研究十分活跃，它是直流电源实现高频化的理想拓扑之一，尤其是在中、大功率的应用场合[1]。

实现全桥变换器的移相PWM控制的方法很多，传统的控制方法是通过专用的集成控制芯片（UC3879、UC3895）来调节其两桥臂间导通的相位差，以实现其PWM 模拟控制。

但是，近年来随着数字信号处理技术日趋完善成熟，各种微控制器性能价格比的不断提高，采用DSP 或CPLD数字控制已经成为大中功率开关电源的发展趋势[2]。

相对于模拟控制，数字控制可以完成复杂的控制算法，不存在温漂，避免模拟信号的畸变失真，减小杂散信号的干扰，实现通讯和网络控制的功能，使控制系统具有更高的稳定性和更强的灵活性。

移相ZVS-PWM全桥变换器综述

移相ZVS-PWM全桥变换器综述移相ZVS-PWM全桥变换器概述摘要:移相ZVS-PWM DC/DC全桥变换器巧妙利用变压器漏感和开关管的结电容来完成谐振过程，使开关管实现零电压开关(ZVS)，从而减少了开关损耗。

重点简述了该类变换器的基本原理，介绍了几种常见的拓扑，并简要地分析了它们的优缺点，最后指出了其发展方向。

全桥移相ZVS-PWM

改进型全桥移相ZVS-PWM DC/DC变换器摘要：介绍了一种能在全负载范围内实现零电压开关的改进型全桥移相ZVS－PWMDC/DC变换器。

在分析其开关过程的基础上，得出了实现全负载范围内零电压开关的条件，并将其应用于一台48V/6V的DC/DC变换器。

关键词：全桥DC/DC变换器；零电压开关；死区时间引言移相控制的全桥PWM变换器是在中大功率DC/DC变换电路中最常用的电路拓扑形式之一。

移相PWM控制方式利用开关管的结电容和高频变压器的漏电感作为谐振元件，使开关管达到零电压开通和关断。

从而有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声，减少了器件开关过程中产生的电磁干扰，为变换器提高开关频率、提高效率、降低尺寸及重量提供了良好的条件。

同时保持了电路拓扑结构简洁、控制方式简单、开关频率恒定、元器件的电压和电流应力小等一系列优点。

移相控制的全桥PWM变换器存在一个主要缺点是，滞后臂开关管在轻载下难以实现零电压开关，使得它不适合负载范围变化大的场合[1]。

电路不能实现零电压开关时，将产生以下几个后果：1）由于开关损耗的存在，需要增加散热器的体积；2）开关管开通时存在很大的di/dt，将会造成大的EMI；3）由于副边二极管的反向恢复，高频变压器副边漏感上的电流瞬变作用，在二极管上产生电压过冲和振荡，所以，在实际应用中须在副边二极管上加入R－C吸收。

针对上述问题，常见的解决方法是在变压器原边串接一个饱和电感Ls，扩大变换器的零电压开关范围[2][3]。

但是，采用这一方法后，电路仍不能达到全工作范围的零电压开关。

而且，由于饱和电感在实际应用中不可能具有理想的饱和特性，这将会导致：1）增加电路环流，从而增加变换器的导通损耗；2）加重了副边电压占空比丢失，从而增加原边电流及副边二极管电压应力；3）饱和电感以很高的频率在正负饱和值之间切换，磁芯的损耗会很大，发热严重。

改进型全桥移相ZVS PWMDC/DC变换器是针对上述缺点所提出的一种电路拓扑[4][5][6]。