改进型移相全桥ZVS变换器设计与优化

"移相全桥ZVS变换器的研究与优化设计 (2015年)" 本文详细探讨了移相全桥ZVS（Zero Voltage Switching）变换器的问题及其改进策略。传统的移相全桥ZVS变换器在实际应用中面临几个关键问题，包括滞后桥臂的零电压范围有限、副边占空比丢失、副边寄生震荡以及变压器磁饱和。作者史永胜、刘言新和王喜锋针对这些问题进行了深入分析，并提出了一种优化设计方案。 首先，为了解决滞后桥臂零电压范围小的问题，他们引入了饱和电感作为谐振电感。饱和电感的设计能够显著扩大零电压开关的范围，同时减小副边占空比的丢失，从而提高变换器的工作效率和稳定性。这有助于降低开关器件在切换过程中的损耗，提升整体系统的能效。 其次，为了抑制副边寄生震荡，他们在电路中增加了二极管钳位电路。这种电路设计可以有效地稳定副边电压，减少不必要的高频振荡，确保变换器运行的稳定性，并减少对周边电子元件的潜在损害。 再者，为防止变压器磁饱和，他们在电路中加入了隔直电容。隔直电容的作用是分离交流和直流成分，减轻变压器芯材料的磁通密度，从而避免磁饱和现象的发生，延长变压器的使用寿命。 研究人员利用Saber仿真软件对改进后的电路进行了仿真验证，结果显示，该设计理论上是合理的。基于这一设计，他们制作了一台48V/1KW、工作频率为50kHz的样机。实验测试表明，该变换器在30%及以上负载条件下都能实现零电压开关，电压纹波控制在2%以内，表现出良好的电压平稳性。在30%负载时，效率达到了74%，而在60%及以上负载时，效率更是超过了85%，证明了优化设计的有效性和高效率。 这篇论文详细介绍了移相全桥ZVS变换器的优化设计方法，通过改进谐振电感、增设二极管钳位电路和隔直电容，成功解决了传统变换器存在的问题，提高了转换效率和系统稳定性。这些研究结果对于电力电子领域的工程师和学者具有重要的参考价值，有助于推动ZVS变换器技术的进一步发展和应用。