软开关技术在全桥DC/DC变流器中的应用与小信号模型分析

"Buck电路小信号等效电路-数字调制技术详解" 本文主要探讨了Buck电路的小信号等效模型及其在数字调制技术中的应用，特别是在4.4章节中，提到了ZVZCS（Zero Voltage Zero Current Switching）移相全桥变流器的补偿网络设计。小信号模型在控制器设计中起着至关重要的作用，因为它能有效地揭示变流器的动态特性。Buck电路作为基础的DC/DC斩波器，是许多全桥DC/DC变流器的基础，包括那些实现零电压开关（ZVS）或零电流开关（ZVZCS）的变流器。 理想的硬开关PWM全桥变流器的小信号模型与Buck电路相同，但ZVS和ZVZCS全桥变流器由于其特殊的工作机制，虽然与硬开关有相似之处，但它们的小信号模型会有所不同，例如存在占空比丢失等现象。文献中的研究显示，无论是ZVS还是ZVZCS，它们的小信号模型表达形式是一致的，尽管具体细节可能有所区别。 浙江大学电气工程学院的一篇硕士学位论文深入讨论了5kW全桥软开关DC/DC电源的设计。论文中，作者施贻蒙详细分析了软开关技术，包括其工作原理、发展历史和最新控制技术。全桥硬开关电路和软开关电路（ZVS和ZVZCS）的对比分析揭示了软开关在降低开关损耗、提高效率和开关频率方面的优势。 论文第三章中，介绍了全桥软开关的两种控制策略——移相全桥和有限双极性，以及电压模式控制、峰值电流模式和平均电流模式控制这三种开关电源的常见控制方式。特别地，平均电流模式控制得到了详尽的阐述。此外，论文还建立了全桥软开关电路的小信号模型，分析了软开关技术如何影响传统的PWM硬开关全桥电路的小信号模型。 在第四章，作者提供了5kW电力操作电源的具体设计流程，包括方案选择、磁设计、控制环路设计和副边整流电压尖峰吸收等关键步骤。第五章通过实验波形和数据验证了理论和设计的正确性，进一步证明了软开关技术在实际应用中的有效性。 关键词涉及软开关技术、全桥DC/DC变流器、零电压开关、零电流开关、平均电流模式控制以及移相全桥技术。这篇论文的研究成果不仅加深了我们对Buck电路小信号模型的理解，也为实际电源设计提供了理论支持。