移相全桥ZVZCSDC/DC变换器综述

关采用的是硬开关，但是，有源箝位开关在一个开关周期中仅工作很短一段时间，对变换器整体效率影响很小。

图7

    5）利用变压器辅助绕组的FB-ZVZCS-PWM变

换器电路拓扑如图5所示[6]。该电路通过在副边增加一个变压器辅助绕组和一个简单的辅助线路，无须增加耗能元件或有源开关来取得滞

后桥臂ZCS。其副边整流电压可由箝位电容箝位，一般可将其限制在120％额定值内，该方案可在大功率场合应用。该电路拓扑的优点是负载范围宽，占空比损失小，器件的电压应力、电流应力小，成本低。但是它也有缺点，即副边结构复杂，设计时有些困难。

6）副边带能量恢复缓冲电路的FB-ZVZCS-PWM变换器如图6所示[7]。它的副边增加了由3个快恢复二极管和2个小电容构成的能量恢复缓冲电路，此电路在能量传递初始期间，电容Cs1和Cs2与漏感谐振，电容上的电压达到2nVin，超前桥臂开关管一关断，电容上电压就折合到原边，在漏感上产生一反压，使得原边电流下降。而且，通过能量恢复电路的低阻抗路径使副边整流二极管实现了ZVS。该结构稍微复杂些，最大缺点是，由于电容Cs1和Cs2与漏感谐振，使得副边整流电压几乎是正常电压nVin的2倍，增加了整流管的电压应力，并且由于存在大量环流，也增加了导通损耗。

图8

    7）使用改进的能量恢复缓冲电路的FB-ZVZCS-PWM变换器如图7所示[8]。它运用改进的能量恢复缓冲电路来减小循环电流和副边瞬间超压。除了增加二极管Ds4外，其工作原理和线路与6)相同。

8）滞后桥臂中串入二极管的FB-ZVZCS-PWM变换器如图8所示[9]。它利用串联二极管阻断电容电压可能引起的原边电流的反向流动。可以在任意负载和输入电压变化范围内实现滞后桥臂的零电流开关。

9）副边利用简单辅助电路的FB?ZVZCS?PWM变换器如图9所示[10]。此电路副边由一个简单辅助电路构成：包括一个小电容和两个小二极管，结构简单，整流电压不恒定，取决于占空比。该方案不含饱和电感，辅助开关，不产生大的环流，没有额外的箝位电路，这是因为，副边整流电压被箝位于箝位电

容电压与输出电压之和。所?的元器件均在低电压，低电流下工作，还有负载范围宽，占空比损失小等优点，从而使此变换器具有高效率，低成本，解决了目前常见变换器的许多问题。在高功率场合很有发展前途。

图9

    综上所述可知，图2和图3电路使用耗能元件来复位原边电流，降低了总效率并阻碍功率超过5kW；图4电路通过副边增加有源箝位开关来复位原边电流，价格较贵并且控制复杂，有源箝位开关采用的是硬开关，开关频率是原边的两倍，开关损耗大；图5电路所有有源和无源元器件都工作在最小电流应力和电压应力下，有较宽的ZVZCS范围，较小的占空比损耗，不存在严重的寄生环流，功率超过5kW，但是辅助电路复杂；图6电路中电容Cs1和Cs2与漏感谐振引起大的循环能量，降低了总效率并使得副边整流电压几乎是正常电压nVs的二倍，增加了副边整流管的电流应力，变压器和开关的导通损耗也增加了；图7电路是对图6电路的改进，它减小了副边瞬间超压和环流，也能使开关损耗传到负载；通过比较图6和图7缓冲电路中Cs放电时间和漏感L1k复位时间，可以看出吸收电容复位变压器漏感能量的能力和容量，后者比前者加倍，因而使用图7电路能扩展到重载范围。图9电路简化了前几种ZVZCS方案，仅仅增加由一个小电容和两个小二极管组成的简单辅助电路，无须增加耗能元件和有源开关实现ZVZCS，不仅为原边开关提供ZVZCS条件，而且箝位副边整流二极管，效率高而且价格便宜。

《移相全桥ZVZCSDC/DC变换器综述(第2页)》