1MHz自驱零电压开关全桥转换器设计与分析

本文档主要探讨了一种1MHz自驱零电压开关(ZVS)全桥转换器的设计与实现，针对48V电源系统。作者Yuancheng Ren、Ming Xu、Douglas Sterk 和 Fred C. Lee 来自弗吉尼亚理工大学的动力电子系统中心，他们在Whittemore Hall进行研究。 在论文中，提出了一种创新的控制策略，借鉴了不对称控制方法，旨在确保每个桥臂都能实现ZVS。这种设计的关键在于它能够保持对主开关的有效控制，即使在高频（1MHz）下也能实现零电压换相，从而降低开关损耗，提高效率。传统驱动方案在瞬态响应方面存在挑战，但作者提出的新驱动方案有效解决了这个问题，使得系统更加稳定且易于实现。 相比于外部驱动方式，这种自驱动技术的优势在于减少了驱动损耗和同步整流器体二极管的导通损耗，进一步提升了系统的能效。此外，与桥型对称拓扑中的级移自驱方案相比，新设计的驱动信号干净，特别适合于高频率应用环境，这对于现代电力电子系统的设计至关重要。 为了验证理论分析，研究者构建了一个1MHz、1.2V/70A的原型，实际测试结果显示，该自驱ZVS全桥转换器的效率高达81.7%，这表明其在实际应用中的性能表现出色。总结来说，这篇论文不仅提供了一种高效的电力转换解决方案，而且对于推动高频率、低损耗的电力电子器件的发展具有重要意义。