一种新型准谐振正反激混合式DC/DC变换器的研究

摘要

当今社会，电力电子技术几乎涉及到国民经济的各个应用领域，其中家用及消费类电子产品发展迅猛，市场广阔。电源适配器作为电子产品中不可替代的部分，小型化、高效化和低成本是其必然的发展趋势，研究开发新拓扑成为促进变换器更新换代不断发展的关键之一。 本文提出了一种新型准谐振正反激混合式DC/DC变换器拓扑，非常适合作为两级式电源的后级DC/DC拓扑方案用在小功率电源变换场合。该变换器在反激拓扑的基础上通过单一开关管和变压器将正激拓扑与之结合，具体做法为将正激与反激的原边拓扑结构重合共用，并将反激拓扑的副边串联到正激变换器的原边电路中；为了将变换器推向高频，用谐振电容替代正激副边续流二极管，利用变压器漏感与之产生谐振，在不增加器件的基础上引入谐振网络，实现了开关管和副边正激二极管的零电流开关，降低了开关损耗，有利于实现变换器的高频化和小型化。变换器采用恒定导通时间的变频控制策略，即保持开关管的开通时间不变，改变关断时间，使变换器始终工作在完全谐振状态。 本文首先介绍了新型准谐振正反激混合式DC/DC变换器的推导过程和不同模态下的工作原理，分析了变换器的输入输出电压关系和增益外特性，然后根据变换器完全谐振等工作条件选择合适的控制策略，通过仿真验证其可行性，最后针对400V输入，20V/65W输出的技术指标设计电路参数和计算各部分损耗，并制作了一台原理样机进行实验验证。

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