新型全桥移相PWM零电压零电流变换器设计与分析

"一种新型全桥移相PWM零电压零电流变换器" 本文介绍了一种新型的全桥移相脉宽调制（PWM）零电压零电流（ZVZCS）变换器，旨在解决传统全桥软开关变换器在宽负载范围内实现零电压零电流转换的难题。这种改进的电路拓扑结构主要由超前桥臂和滞后桥臂组成，并通过增加辅助电路和采用无源钳位技术来优化开关性能。 在超前桥臂的设计中，关键在于实现零电压开关（ZVS）。传统的全桥移相ZVZCS变换器超前桥臂通常会通过并联电容和反向二极管来达到ZVS。而在新型设计中，超前桥臂前面增加了一个辅助电路，该电路在轻负载条件下能够有效地帮助功率开关管实现零电压关断，从而降低开关损耗并提高效率。 滞后桥臂则采用无源钳位电路，该电路位于高频变压器的二次侧，确保在满载时滞后桥臂的开关管可以实现零电流开关（ZCS）。这种设计减少了开关过程中产生的电流冲击，有助于减小开关应力和提高系统稳定性。 辅助电路中的电容与变换器的输出滤波电容之间通过一个钳位二极管连接，这限制了变压器二次侧的电压波动，增强了系统的电压稳定性。作者姚建红、张艳红和刘继承通过分析变换器的工作原理和不同工作模态，成功研制出一台输出48V/20A的移相全桥ZVZCS软开关电源样机，实验结果验证了理论分析的准确性。 这种新型全桥移相PWMZVZCS变换器的主要优点包括：在宽负载范围内实现ZVZCS，简化了辅助电路结构，降低了电路损耗，提高了电源的转换效率和可靠性。这种优化设计对于电力电子设备，特别是高效率、高功率密度的电源系统具有重要意义，适用于工业控制、通信设备以及数据中心等领域的应用。 关键词：全桥移相，脉宽调制，零电压零电流，软开关，直流变换器，优化设计 文章引用：姚建红，张艳红，刘继承. 一种新型全桥移相PWM零电压零电流变换器[J]. 电力自动化设备, 2010, 30(1): 66-70. 中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1006－6047（2010）01－0066－05 该研究得到了黑龙江省普通高校青年学术骨干支持计划（1154G54）的资助。