全负载零电压开关：改进型全桥移相ZVS-PWM DC/DC变换器分析

"改进型全桥移相ZVS-PWM DC/DC变换器" 本文深入探讨了一种改进型的全桥移相零电压开关脉宽调制（ZVS-PWM）直流到直流（DC/DC）变换器，该变换器特别设计以在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）。ZVS技术对于降低开关损耗、减少电磁干扰（EMI）以及提高整体转换效率至关重要。全桥移相PWM变换器通常采用开关管的结电容和变压器的漏电感进行谐振，以实现零电压开通和关断。 在分析了这种改进型变换器的开关过程后，文章揭示了确保全负载范围内的ZVS操作的条件。这些条件包括精确控制开关时序、选择合适的谐振元件参数以及优化辅助支路的设计。通过在48V至6V的DC/DC变换器实例中应用这些条件，作者展示了如何实现全范围内的ZVS效果。 在传统全桥移相PWM变换器中，滞后臂的开关管在轻载条件下很难实现ZVS，这导致了一系列问题，如增加开关损耗、产生EMI和需要副边二极管的反向恢复处理。为了解决这些问题，文献中提出了在变压器原边串联饱和电感的方法，虽然这扩大了ZVS的工作范围，但并不能完全解决问题，还可能导致额外的损耗和电压应力。 改进型全桥移相ZVS-PWM DC/DC变换器通过引入辅助支路来克服这些缺点。辅助支路的设计使得滞后臂的开关管在全负载范围内都能实现ZVS，降低了导通损耗，减少了EMI，并减轻了副边电压占空比丢失，从而改善了原边电流和副边二极管的电压应力。此外，通过这种方式，可以避免饱和电感频繁切换造成的磁芯损耗和发热问题。 文章的分析集中在滞后臂的开关过程，详细解释了辅助支路如何协同工作以确保ZVS，同时也强调了在不同负载条件下保持稳定工作的重要性。这种改进的拓扑结构在小功率应用中表现出了显著的优势，因为它能够提供更高效、更可靠的电源转换解决方案。 改进型全桥移相ZVS-PWM DC/DC变换器是一种创新的设计，旨在提高电源转换系统的性能，尤其是在负载变化大的应用场景中。通过优化电路设计，可以实现零电压开关，从而降低系统损耗，提高效率，同时减少对环境的影响，这对于现代电子设备和电源系统的发展具有重要意义。