全桥DC/DC变流器软开关控制：移相与有限双极性

"这篇硕士学位论文主要探讨了全桥软开关DC/DC电源，特别是 PWM 调制技术在其中的应用。作者施贻蒙在陈国柱教授指导下，研究了5kW全桥软开关DC/DC电源的设计和控制策略。论文涵盖了软开关技术的基本原理、全桥电路的硬开关与软开关分析，以及两种主要的全桥软开关控制方法：移相控制和有限双极性控制。此外，还讨论了电压模式控制、峰值电流模式和平均电流模式的控制方式，重点解析了平均电流模式控制。" 在开关电源领域，PWM（脉宽调制）技术是至关重要的，它通过改变脉冲宽度来调整输出电压的平均值，从而实现对电源的高效控制。全桥DC/DC变流器利用PWM调制，可以实现高效率和小型化。论文中提到的两种主要PWM调制方法——移相控制和有限双极性控制，各有其特点。 移相控制，也称为交错PWM或相位交错PWM，通过调整开关元件的导通和关断时间，使得相邻开关器件的开关动作在时间上错开，从而实现软开关。这种方法可以有效降低开关损耗，尤其是在高频操作时，能显著减少热应力，提高系统效率。 有限双极性控制，又称为互补对称PWM，其特点是Q1和Q4，Q2和Q3两对开关同时导通，但Q1会先于Q4关断，形成一种双极性的开关模式。这种控制方式也能在一定程度上实现软开关，但相比于移相控制，可能在某些情况下会有更高的开关损耗。 在控制策略方面，论文还探讨了电压模式控制、峰值电流模式和平均电流模式。平均电流模式控制，特别是在ZVZCS（零电压/零电流开关）全桥DC/DC变流器中，能提供更好的动态响应和稳定性，适合于大功率和高精度的应用。 在实际设计中，如5kW全桥软开关DC/DC电源，论文详细描述了从方案选择、磁性元件设计、控制环路设计到副边整流电压尖峰吸收等关键步骤，这为理解和实现软开关电源提供了实践指导。实验结果验证了理论分析和设计的有效性，进一步证明了软开关技术在提高电源性能方面的巨大潜力。 这篇论文深入研究了全桥DC/DC变流器的软开关技术和PWM调制方法，为电力电子领域的研究者和工程师提供了有价值的理论知识和实践经验。通过对比不同控制策略，有助于优化电源设计，满足不同应用场合的需求。