移相控制ZVZCS全桥变换器：理论、仿真与实践

"移相控制ZVZCS全桥变换器的研究与应用，陈咸丰，马利军，尹斌，河海大学电气工程学院" 本文深入探讨了移相控制ZVZCS（Zero Voltage Zero Current Switching）全桥变换器的技术细节及其在直流电力操作电源中的应用。移相控制策略允许在广泛负载条件下实现超前桥臂的零电压开关，同时在任意负载和输入电压下确保滞后桥臂的零电流开关，从而提升了变换器的工作效率和软开关性能。 全桥变换器因其开关器件承受的电压和电流应力较小、变压器利用率高等特性，常用于中大功率应用，特别是在电力系统直流屏中。随着电力系统技术的进步，对直流电力操作电源的效率、功率密度、功率因数、可靠性和电磁兼容性（EMC）的需求日益提高，这推动了对更高效变换器设计的研究。 文章介绍了采用的新颖移相控制ZVZCS PWM全桥变换器。在超前桥臂的开关死区时间内，利用漏感和输出滤波电感存储的能量实现ZVS。同时，通过阻断电容在零状态时的作用，可以在任何负载和输入电压条件下实现滞后桥臂的零电流开关，显著扩大了软开关的工作范围，降低了原边环流，提高了整体转换效率。 为分析该变换器的小信号模型，作者做了两个假设：输出电感L非常大，使得电感电流在半个开关周期内保持稳定；所有功率器件的理想化处理，定义了变压器初级和次级的有效占空比。根据这些假设，主变压器次级电压从建立到降为零的时间可以通过特定公式计算得出。 此外，文章还包含了PSPICE软件进行的主电路仿真分析，基于理论分析和仿真结果，成功研制了3KW直流电力操作电源的工程样机，并给出了仿真与实验对比数据，验证了理论分析的准确性与实际应用的可行性。 关键词：移相控制，全桥变换器，零电压零电流开关，小信号模型。该研究对理解和优化全桥变换器的软开关技术提供了有价值的理论基础和实践经验，对于提升电力系统直流操作电源的性能具有重要意义。