推挽变换器：软硬开关模式对比与300W DC/DC转换器设计

本文主要探讨了推挽变换器在软开关与硬开关工作模式下的比较研究。首先，作者介绍了推挽变换器作为一种常见的DC/DC升压电路结构，在输入电压较低且功率需求不大的情况下，推挽结构因其成本效益和易于实现而被广泛应用。然而，硬开关技术虽然成熟，但在实际工程应用中存在效率低、功率管发热严重等问题。 硬开关电路的工作原理包括三个基本模式，即Q1或Q2单独导通，交替为负载供电，而当两个开关都截止时，能量由滤波电感和电容储存。硬开关电路的缺点主要体现在功率管导通时的电压降呈锯齿波形，导致效率不高，例如在给定的条件下，整机效率仅为74%，且功率管发热显著。 为了改进这些问题，作者引入了软开关技术。软开关电路通过优化开关控制策略，如零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)，减少了功率损耗，从而提高效率并减轻器件负担。软开关能够避免硬开关中的电压尖峰，减小开关器件的应力，使得在相同条件下，效率能得到显著提升。 通过实验，作者发现通过改变吸收电路参数，如增加吸收电容，以及并联功率管和适当增大电感值，可以有效提高整机的效率。具体来说，这些措施有助于降低功率管关断时的冲击电压，减小热量产生，从而优化系统的性能。 本文的研究成果不仅深入剖析了硬开关和软开关在推挽变换器中的差异，还提供了实际应用中的改进建议，对于设计和优化高效率、低损耗的DC/DC变换器具有重要的参考价值。作者最后成功地研制出了一台300W的DC/DC变换器，验证了软开关技术的优势，并展示了在工程实践中的应用效果。这项研究对推动推挽变换器技术的发展，尤其是在软开关技术的应用方面，具有重要意义。