移相全桥ZVS电源变换器的反向恢复电流振荡抑制研究

"本文深入探讨了数控电源中采用全波整流方式的移相全桥零电压（ZVS）开关DCDC电源变换器在换流过程中出现的振荡问题，特别是整流二极管上的反向恢复电流引发的寄生电感电容间的谐振现象。通过对电路的分析，建立了等效简化电路模型和振荡幅度的数学模型，揭示了电路参数对振荡的影响。文章提出了两种振荡抑制策略，并重点研究了副边RCD吸收电路的抑制效果，详细阐述了RCD吸收电路的参数计算方法，并通过Saber仿真及500W移相全桥样机实验，验证了该方法的有效性，证实了合理设计的RCD吸收电路可以显著抑制振荡，减轻二极管的电压应力，提高系统效率和可靠性。" 在电动汽车领域，移相全桥ZVS拓扑因其软开关特性、控制简便和无需额外辅助电路等优点，常用于高低压直流转换器（DC/DC）。然而，全波整流结构的副边整流二极管在换流时，由于反向恢复电流，会在二极管两端形成振荡电压尖峰，增大了二极管的工作压力，降低了转换效率。 本文首先详细分析了反向恢复电流引起的寄生电感电容谐振机制，指出这种谐振导致的电压尖峰会威胁到二极管的寿命和整体系统的稳定性。然后，作者构建了一个等效电路模型，通过数学模型来量化振荡幅度与电路参数之间的关系，为优化设计提供了理论依据。 接着，文章讨论了两种振荡抑制方法，其中副边RCD吸收电路因其简单有效而受到重点关注。RCD吸收电路通过吸收反向恢复电流，减少了二极管两端的电压波动。文中给出了计算RCD吸收电路电阻和电容参数的具体方法，确保其能有效降低电压应力。 为了验证提出的抑制策略，作者在Saber仿真环境中进行了模拟，并在实际的500W移相全桥样机上进行了实验。实验结果清晰地展示了RCD吸收电路在抑制振荡方面的优越性能，改善了整流二极管的电压波形，提升了系统整体的运行性能。 该文通过理论分析和实验验证，为解决移相全桥ZVS变换器中的振荡问题提供了切实可行的解决方案，对于提升电源变换器的效率和可靠性具有重要的实践意义。