移相全桥ZCS软开关变换器的研究

摘要

随着计算机信息技术的发展，桌面电脑、打印机等信息设备越来越普及，因此对高效率、低EMl、高功率密度的电源适配器的需求越来越大。电源设计人员在不断地进行研究，以寻找更佳电路拓扑，获得更高的性能。目前全桥变换器是中大功率场合中应用最普遍的电路结构之一。但工作在硬开关条件下的全桥变换器会产生很大的开关损耗和电磁干扰EMI，而且发热严重，不利于变换器工作频率、转换效率和可靠性的提高。 随着软开关技术的发展，各种软开关全桥变换器拓扑相继被出现，而其中以移相控制ZVS全桥变换器应用最为广泛，其控制策略简单实用，电路性能好。但是在传统移相控制ZVS全桥变换器中，存在两个突出的问题：变换器的滞后桥臂开关管在轻载或空载条件下难以实现软开关；另外就是由于变压器原边有较大的漏感或由于串电感的因素，带来较大的占空比丢失，限制了变换器输入电压和负载范围，降低了效率。而移相全桥ZCS PWM DC/DC变换器由于其突出的优点将成为高压大功率全桥PWM DC/DC变换器最终的发展趋势。 本文主要工作如下：第一部分是对本文所研究的课题的由来进行了说明。首先在对比电压馈电型和电流拓扑型变换器的一些特点之后，提出了电流馈电型变换器的优越性。随后详细给出了各种ZCS拓扑，并做了分类介绍。第二部分是移相FB-ZCS-PWM变换器的工作原理和工作模态的分析，并对软开关实现的条件进行了说明，建立了该变换器的小信号模型。第三部分是主电路和控制电路的参数设计，仿真以及实验。在控制电路和主电路的参数设计的基础上，用Semitrix做了开环控制系统的仿真，并做了一台10V/10A的样机，分析了实验数据和波形。结果表明，该拓扑在理论上是正确的，在实际应用中是可行的。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章电流馈电型FB-ZCS-PWM变换器的引出

第三章电流馈电FB-ZCS-PWM变换器原理分析

第四章控制电路的设计

第五章变换器主电路参数设计

第六章电路仿真与试验波形分析

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢