两相Boost零电压转换PWM变换器的分析与设计

"新型两相零电压转换PWM变换器的研究" 本文探讨了结合零电压转换（Zero-Voltage Transition, ZVT）技术和多相变换技术的新型两相零电压转换PWM（Pulse Width Modulation）变换器。这种变换器设计旨在克服传统硬开关PWM变换器在高频操作时面临的高开关损耗问题，同时提供高性能和高功率密度。 在传统的硬开关PWM变换器中，随着开关频率的提高，开关损耗显著增大，限制了其应用范围。为了解决这个问题，软开关技术应运而生，其中ZVT技术能够减少开关损耗，使得开关器件在电压和电流应力最小的情况下实现零电压开关。然而，大多数软开关变换器会增加开关器件的电压或电流应力，导致导通损耗增加。ZVT PWM变换器则通过辅助电路在宽输入电压和负载变化范围内为开关管提供零电压开关条件，从而在中大功率应用中得到广泛应用。 多相技术是另一种提升功率变换器性能和功率密度的方法。通过输入电感的交错工作，n相变换器可以将输入和输出滤波电容的工作频率提高n倍，减小电流纹波，改善动态性能。当ZVT与多相技术结合时，可以进一步优化动态性能和功率密度，尽管实现这样的变换器结构较为复杂，需要n个辅助电路支持n个相的主开关管。 本文重点分析了两相Boost ZVT PWM变换器的工作原理和特性。这种变换器结构包含一个辅助电路，通过n个二极管为所有相的主开关管提供零电压开通条件。在占空比D大于0.5的情况下，作者进行了仿真研究并提供了谐振元件参数的设计方法。 两相Boost ZVT PWM变换器的工作原理分析基于一系列理想假设，包括理想元器件、恒定输入电流源和输出电压源。在D>0.5时，主功率开关管S1和辅助开关管S"开始工作，通过特定的开关序列和控制策略，实现零电压切换，降低开关损耗，提高效率。 总结而言，新型两相零电压转换PWM变换器通过整合ZVT和多相技术，实现了在高频下高效、低损耗的电源转换，适用于需要高功率密度和良好动态性能的应用场景。这种变换器的设计和分析对于理解和优化现代电力电子系统具有重要意义。