移相全桥ZVZCSDC/DC变换器综述

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功率电感器路，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共模电感压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扁平型电感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变压器与电感器设计手册路构成：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。

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