九种移相全桥ZV ZCS DCDC变换器比较与应用

本文主要探讨了9种不同的移相全桥零电压/零电流开关(ZV/ZCS)直流-直流(DC/DC)变换器的设计和比较。ZV/ZCS技术是一种先进的开关模式电源解决方案，它通过优化电路设计实现了桥臂的零电压导通(ZV)和零电流关断(ZCS)，从而提高了变换效率，降低了损耗，并扩大了软开关操作范围，不受输入电压和负载影响。 文章首先定义了ZVZCS的概念，强调了其优点，如减小循环能量、提升转换效率、减少副边占空比损失以及增加最大占空比。接着，作者详细介绍了滞后桥臂零电流开关的三种实现方法：利用超前桥臂的反向雪崩击穿、借助原边的隔直电容和饱和电感以及通过副边电容反射反向阻断电压。 接下来，文章展示了九种常见的移相全桥ZVZCSPWMDC/DC变换器拓扑结构，包括最基础的NhoE.C.电路，它采用有限双极性控制，虽然简单但存在L1k参数选择的挑战；还有ChenK.电路，通过并联电感和电容改进了超前桥臂的性能，同时减轻了滞后桥臂的电流拖尾问题。这两种电路都存在各自的优缺点，例如NhoE.C.电路在轻载时可能无法实现零电压开关，而ChenK.电路则能有效限制开关电流峰值。 这些电路分析表明，移相全桥ZVZCS变换器的设计需要综合考虑多种因素，如开关管的ZVS能力、电流限制、振荡峰值管理以及开关频率的提升等。在实际应用中，设计师需根据具体需求选择合适的拓扑，并对电路参数进行优化，以达到最佳的转换效果和性能指标。本文对于电子工程师理解和设计高效、低损耗的DC/DC变换器具有重要的参考价值。