ZVZCS PWM DC／DC全桥变换器的简述和发展

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移相全桥zvs pwm变换器比较

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基本移相控制变换器工作过程： 12种工作模式（5）
Q1
Q1 Vin Q3 D1
Q3 Q2 I2
Q1 Q4
A
C1
Q2
D2
B
C2
D3
C3
Q4
D4
C4
ip vAB
Q4 I1
Llk DR 1
Lf RL0Βιβλιοθήκη Cfvin v in
DR 2 TR (e) [t 3 , t 4]
v rect 0 t0 t1 t2 t3 t4 t5 V in/ K t6 t7 t8 t9t 10t11 t 12t 13
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超前桥臂实现ZVS

超前桥臂容易实现ZVS，输出滤波电感Lf 与谐振电感Lr串联，此时用来实现ZVS的能量是Lf和Lr中的能量。一般来说，Lf 很大，在超前桥臂开关过程中，其电流近似不变，等效于一恒流源。为了实现超前桥臂的零电压开通，必须使Q1和Q3驱动信号的死区时间满足以下关系：
Vin (C1 C3 ) 4 NCoss Vin Td ( lead ) Ip I zvs
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基本移相控制变换器工作过程： 12种工作模式（2）
Q1 Vin Q3 D3 D1
A
C1
Q2
D2
B
D4
C2
Q1 Q4 I1
Q3 Q2 I2
Q1 Q4
C 3
Q4
C 4
ip vAB
Llk DR1
Lf
0
Cf RL
vin v in
DR 2 TR (b) [t 0 , t1]
v rect 0 t0 t1 t2 t3 t4 t5 V in/ K t6 t7 t8 t9t 10t11 t 12t 13

PS-ZVZCS-PWM软开关技术简介

PS-ZVZCS-PWM软开关技术简介 [ 2008-02-24 21:50:09]字体大小：1．引言将谐振变换器与PWM技术结合起来构成软开关PWM的控制方法，集谐振变换器与PWM控制的优点于一体，既能实现功率开关管的软开关，又能实现恒频控制，是当今电力子技术领域发展方向之一。

在直/直变换器中，则以全桥移相移控制软开关PWM变换器的研究十分活跃，它是直流电源实现高频化的理想拓扑之一，尤其是在中、大功率的应用场合。

目前全桥移相控制软开关PWM变换器的研究热点已由单纯地实现零电压软开关（ZVS）转向同时实现零压零流软开关（ZVZCS）。

全桥移相控制ZVS方案至少有四点缺陷：全桥电路内有自循环能量，影响变换效率。

副边存在占空度丢失，最大占空度利用不充分。

在副边整流管换流时，存在谐振电感与整流管的寄生电容的强烈振荡，导致整流管的电压应力较高，吸收电路的损耗较大，且有较大的开关噪音。

滞后臂实现零电压软开关的范围受负载和电源电压的影响。

另外，在功率器件发展领域，IGBT以其优越的性价比，在中大功率的应用场合已普遍实用化，适合将IGB T的开关方式软化的技术则是零电流开关（ZCS）。

因而，针对全桥移相控制ZVS方案存在的问题，各种全桥相移ZVZCS软开关的方案应运而生。

2．全桥ZVZCS软开关技术方案比较目前，正在研究或已产品化的全桥ZVZCS软开关技术主要有以下3种：变压器原边串联饱和电感和适当容量的隔直阻断电容。

变压器原边串联适当容量的隔直阻断电容，同时滞后臂的开关管串联二极管。

利用IGBT的反向雪崩击穿电压使原边电流复位的方法实现ZCS软开关。

除方案3为有限双极性控制方式以外，其它几种方案的控制方式全为相移PWM方式。

上述几种方案都能解决全桥相移ZVS的固有缺陷，如大幅度地降低电路内部的自循环能量，提高变换效率；减少副边的占空度丢失，提高最大占空度的利用率；软开关实现范围基本不受电源电压和负载变化的影响，实现全负载范围内的高变换效率。

移相全桥ZVS PWM DC／DC变换器的仿真分析

移相全桥ＺＶＳＰＷＭＤＣ／ＤＣ变换器的仿真分析作者：龙泽彪施博文来源：《消费导刊·理论版》2008年第17期[摘要]本文首先在研究硬开关的缺陷上，提出软开关技术。

对移相控制ZVS PWM DC/DC 变换器的工作原理进行分析研究的基础上，使用PSpice9.2计算机仿真软件对变换器的主电路进行仿真和分析，验证该新型DC/DC变换器的拓扑结构设计的正确性和可行性。

[关键词]软开关 DC/DC ZVS 移相控制 PSpice9.2作者简介：龙泽彪（1985-），男，湖北仙桃人，贵州大学电气工程学院在读硕士研究生，研究方向：异步电机控制；施博文（1985-），男，贵州大学电气工程学院在读硕士研究生，研究方向：电力电子与电气传动。

一、引言随着新型电力电子器件以及适用于更高频率的电路拓扑和新型控制技术的不断出现，开关电源朝着小型化、高效化、低成本、低电磁干扰、高可靠性、模块化、智能化的方向发展。

硬开关DC/DC变换器在电流连续工作模式下会遇到严重的问题，这一般都与有源开关器件的体内寄生二极管有关，其关断过程中的反向恢复电流产生的电流尖峰对开关器件有极大的危害。

本文在对DC/DC变换器的基本工作原理进行分析、研究的基础上，对已经出现的软开关DC/DC变换器拓扑结构进行分析研究，提出的一种新型的DC/DC变换器的拓扑结构，并进行深入的研究。

二、移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器的工作原理移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器（Phase-Shifted zero-voltage-switching PWMDC/DC Full-Bridge Converter，PS ZVS PWM DC/DC FB Converter），是利用变压器的漏感或原边串联的电感和功率管的寄生电容或外接电容来实现开关管的零电压开关，其主电路拓扑结构及主要波形如图1所示。

其中，D1～D4分别是S1～S4的内部寄生二极管，C1～C4分别是S1～S4的寄生电容或外接电容，Lr是谐振电感，它包含了变压器的漏感。

低压大电流大功率软开关全桥变换器拓扑结构分析

低压大电流大功率软开关全桥变换器拓扑结构分析*杨钰辉 **(南京船舶雷达研究所,江苏南京210003)摘要:分析研究了低压大电流全桥变换器电路拓扑结构。

分别介绍了功率变压器初级移相控制零电压(ZVS)P WM和移相控制零电压零电流(ZVZCS)P WM软开关全桥变换器主电路拓扑结构,以及功率变压器次级适宜采用的不同电路拓扑形式,并对其优缺点进行了对比分析。

文中简要说明了在变换器输入级加入功率因数校正环节的必要性。

关键词:发射机;变换器;拓扑结构中图分类号:TN830 文献标识码:A 文章编号:1009-0401(2007)04-0047-04 The topol ogical anal ysis of the f u ll bri dge converter based on lo w voltage,h i gh curre nt,h i gh po wer soft s w itchesY ANG Yu hui(N anjing M arine Radar Institute,N anjing210015,China)A bstract:I n th is paper,the topo log ical struct u re o f t h e lo w voltage,h i g h curren,t full bridge(FB) converter is ana l y zed.The m a i n c ircuit topolog ies of the Z VS P WM and ZVZCS P WM based so ft s w itc h i n g,full bridge converters used i n the pri m ary stage of the transfor m er are intr oduced.Besi d es,the d ifferent circu it topolog ical structures of the secondary stage o f the transfor m er are presented w ith the ir advantages and d isadvantages co m pared.The necessity of addi n g a part for pow er factor correction i n the i n put stage of t h e converter is g i v en briefly.K eyw ords:solid state trans m itter;converter;topo l o g i c al structure1 引言随着固态功率放大技术的发展,固态脉冲雷达发射机所需电源的功率也随之增大。

全桥移相软开关(好)

全桥移相软开关变换器结构分析作者：周志敏上传时间：2004-12-9 8:45:13摘要摘要：：文中分析了全桥移相控制ZVS 和ZVZCS 变换器存在的不足，针对全桥ZVZCS 软开关方案存在的问题，介绍了PS －FB －ZVZCS-PWM 电路。

Abstract ： In this paper analyze PS －FB －ZVS-PWM and PS －FB －ZVZCS-PWM convertor exist issue ，be dead against issue ，introduce no-symmetry PS －FB －ZVZCS-PWM circuit 。

1 引言在DC/DC 变换器中，则以全桥移相控制软开关PWM 变换器的研究十分活跃，它是直流电源实现高频化的理想拓扑之一，尤其是在中、大功率的应用场合。

移相控制方式是全桥变换器特有的一种控制方式，它是指保持每个开关管的导通时间不变，同一桥臂两只管子相位相差1800。

对全桥变换器来说，只有对角线上两只开关管同时导通时变换器才输出功率，所以可通过调节对角线上的两只开关管导通重合角的宽度来实现稳压控制。

如果我们定义此导通重合角的脉宽为输出脉宽的话，实际上就成为ＰＷＭ控制方式。

因此，人们也称此类变换器为移相全桥PWM （PS －FB －PWM ）变换器。

通常定义首先开通的两只开关管为超前桥臂，后开通的两只开关管为滞后桥臂。

2 移相调宽零压变换器1.移相调宽变换器的基本工作原理移相调宽桥式变换器的主电路如图1所示。

图中S1、S2、S3、S4表示器件内部的开关管，VDs1、VDs2、VDs3、VDs4表示器件内部的反并联二极管，Cs1、Cs2、Cs3、Cs 4表示器件的输出电容与外接电容的总和，CP 表示变压器T 的各种杂散电容之和。

Lr 是为改善换流条件而接入的，称为换流电感。

与传统的PWM 桥式电路相比，除增加了Lr 及V D1、VD2之外，电路拓扑并无太大差别。

移相ZVS-PWM全桥变换器综述

移相ZVS-PWM全桥变换器概述摘要:移相ZVS-PWM DC/DC全桥变换器巧妙利用变压器漏感和开关管的结电容来完成谐振过程，使开关管实现零电压开关(ZVS)，从而减少了开关损耗。

重点简述了该类变换器的基本原理，介绍了几种常见的拓扑，并简要地分析了它们的优缺点，最后指出了其发展方向。

关键词:移相全桥变换器零电压开关（ZVS）Overview of Phase Shift ZVS-PWM Full Bridge ConverterAbstract:Phase shift PWM DC/DC full bridge converter completing resonance procedure through leakage inductance of the transformer and junction capacitor of switch. It can make the switch achieve ZVS, decreasing the switching loss and interference .This paper describes the basi c principle of the converter, introduce several common topology, some common topologies as well as their advantages and drawbacks are discussed and analyzed. Finally it points out the development direction of the Converter.Key words:phrase shift，full bridge converter，ZVS引言全桥变换器广泛应用于中大功率的直流变换场合，近些年来，其软开关技术吸引了国内外学者的广泛关注，出现了很多控制策略和电路拓扑，其中移相控制是目前研究较多的控制方式，而以移相全桥零电压开关变换器(FB-ZVS-PWM)应用更为广泛。

移相全桥ZVZCSDCDC变换器综述.

移相全桥ZVZCSDC/DC变换器综述摘要：概述了9种移相全桥ZVZCSDC/DC变换器，简要介绍了各种电路拓扑的工作原理，并对比了优缺点，以供大家参考。

关键词：移相控制；零电压零电流开关；全桥变换器 1概述所谓ZVZCS，就是超前桥臂实现零电压导通和关断，滞后桥臂实现零电流导通和关断。

ZVZCS方案可以解决ZVS方案的故有缺陷，即可以大幅度降低电路内部的循环能量，提高变换效率，减小副边占空比丢失，提高最大占空比，而且其最大软开关范围不受输入电压和负载的影响。

图1 滞后桥臂零电流开关是通过在原边电压过零期间使原边电流复位来实现的。

即当原边电流减小到零后，不允许其继续反方向增长。

原边电流复位目前主要有以下几种方法： 1）利用超前桥臂开关管的反向雪崩击穿，使储存在变压器漏感中的能量完全消耗在超前桥臂的IGBT中，为滞后桥臂提供零电流开关的条件；图2 2）在变压器原边使用隔直电容和饱和电感，在原边电压过零期间，将隔直电容上的电压作为反向阻断电压源，使原边电流复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件； 3）在变压器副边整流器输出端并联电容，在原边电压过零期间，将副边电容上的电压反射到原边作为反向阻断电压源，使原边电流迅速复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件。

图3 2 电路拓扑根据原边电流复位方式的不同，下面列举几种目前常见的移相全桥ZVZCSPWMDC/DC拓扑结构，以供大家参考。

图4 1）NhoE.C. 电路如图1所示[1]。

该电路是最基本的移相全桥ZVZCS变换器，它的驱动信号采用有限双极性控制，从而实现超前桥臂的零电压和滞后桥臂的零电流开关。

这种拓扑结构的缺陷是L1k要折衷选择，L1k太小，在负载电流很小时，超前桥臂不能实现零电压开关；L1k太大，又限制了iL1k的变化速度，从而限制了变换器开关频率的提高。

变换器给负载供电方式是电流源形式，电感L1k电流交流变化，输入电流脉动很大，要求滤波电容很大。

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中图分类号－Ｍ４Ｔ６
文献标识码：Ｂ
文章编号：２９２１（０７０— ０９００１— ７３２０）４０５ — ６
０引言
在ＤＣＤ／Ｃ变换器中，桥变换器一般用在中全
目前，中大功率Ｄ／Ｃ变换器中，在ＣＤ应用最
ＺＺＳＰＣＤＶＣＷＭＤ／Ｃ全桥变换器的简述和发展
杜少武，丁
（ｉ＿＆：，安徽合）ｒｋ学６－摘
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合肥２００）３０９
要：随着Ｄ／Ｃ变换器对功率密度提出了更高的要求，ＧＴ代替ＭＯＦＴ成为主要的功率ＣＤＩＢＳＥ
ｃｍｍｏｏｏｏｉｓａｌａｈｉａｖｎａｅｎｒｗａｋｒｉｃｓｅｎｎｌｚｄｏｎｔｐｌｇｅｓｗｅｌｓｔｅｒｄａｔｇｓａｄｄａｂｃｓａｅｄｓｕｓｄａｄａａｙｅ．
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（ｅｅＵｉｒｉｆｅｈｏｏｙＨｆＡｈｉ２００，Ｃｉ）ＨｆｎｖｓｙＯｃｎｌ，ｅｅｎｕ３０９ｈｎｉｅｔＴｇｉａ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＷｉｈｎｒａｉｇｄｍａｄｆｒｈｇｅｏｒｄｎｉｏｖｌｉｎＧＢＴａｅｂｃｍｅｐｍａｙｐｗｅｅｉｅｔｔｅｉｃｅｓｎｅｎｏｉｈｒｐｗｅｅｓｔｃｎｅｏ，Ｉｈｙ￣ｓｈｖｅｏｒｒｏｒｄｖｃｓｉ
ａｌｖａｅｔｅｉｈｒｎｒｅｅｌｇｐｏｌｍｓｏＶＳｃｎｅｔｒａｄｒｄｃｈｕｎ－ｆｌｓａｓｄｂｈａｌｕｒｎｆｌｉｔｈｎｅｅｔｅｗｈｅｉｒｂｅｆｅｆｎＺｏｖｒ，ｎｅｕｅｔｅｔｒ－ｓｃｕｅｙｔｅｔｉｃｒｔｏｅｏｏｅＩＢＴｈｓｂｃｍｅｈｏｕｎｐｅｅｔｒｓａｃ．Ｔｅｇｎｒｔｎｒｎｉｌｎｍｐｖｍｅｔａｅｉｕｔａｅ．ＳｍｅＧ．ｔｕｅｏｓｔｅｆｃｓｉｒｓｎｅｅｒｈｈｅｅａｉ，ｐｃｐｅａｄｉｒｅｎｒｌｓｒｔｄｏｏｉｏｌ
维普资讯
第１０卷第４期
２００７年４月
奄濠擞石周
ＰＯＷＥＵＰＹＴＲＳＰＬＥＣＨＮＯＬＧＩＳＡＮＤＡＰＬＣＩＯＥＰＩＡＴＯＮＳ
Ｖ０．０Ｎｏ４１１．Ａｐｌ２０７ｉｒ０
开关器件，ＶＣＤＺＳＤ／Ｃ全桥变换器的缺点日益显现出来。ＺＺＳＤ／Ｃ全桥变换器减轻了ＺＳＶＣＣＤＶ
变换器固有的环流问题，解决了ＩＢＧＴ电流拖尾问题，成为目前研究的热点问题。重点简述了该类
变换器的形成，原理以及发展，并介绍了几种常见的拓扑，分析了它们的优缺点。

多的是移相控制的ＰＷＭ全桥变换器，中以移相其
全桥零电压开关变换器（ｓＦＶＷＭＤ／ＰＢＺＳＰＣ
大功率场合。为了减小变换器的损耗，软开关技术
引人了ＰＷＭ全桥变换器。这主要有两种方式：一种是零电压开关（ｅｏｖｌｇ—ｗｔｈｎ，Ｖ）Ｚｒ—ｏａｅｓｉｉｇＺＳ方ｔｃ
关键词：电压零电流开关；ＣＤ零Ｄ／Ｃ变换器；全桥
ＯｖｒｉｗｎｍｐｏｅｅｔＯｅｖｅａｄＩｒｖｍｎｆＺＶＺＣＳＰＭＷＤＣ／ＤＣ
ＦｕｌＢｒｄｅＣｏｖｒｅｌｉｇｎｅｔｒ
ＤｕｈｏＷＨＳａ— ．ＤＩＮＧＬｉ
ＺＳＶ；另一种是零电压零电流开关（ｅｏｖｌｇＺｒ—ｏｔｅａ
以实现滞后桥臂的ＺＳＶ开关；另外在零状态时，原
边有较大的环流，就增大了导通损耗。这２纪９代，人们开发了一种移相全桥０世０年ＺＺＳＤ／Ｃ变换器。在变压器原边串联一个饱ＶＣＣＤ
Ｄ）Ｃ应用最广泛。它不用附加谐振元件，只是利用变压器的漏感和开关管（ＳＥ）ＭＯＦＴ的结电容就可以实现开关管的零电压开关，拓扑及控制均简单，
能恒频运行。但移相ＺＳ全桥变换器在轻载时难Ｖ
式，在这种方式中，超前桥臂和滞后桥臂均实现
ｉｓｅｄｏｎｔａｆＭＯＳＥＴｈｒｏｎｓｏＶＳＤＣＤＣｆｌｂｄｅｈｓｅｒｅ．ＺＣ／ｕｌｂｄｅｃｎｅｔｒｃｎＦ．ＳｏｔｍｉｇｆＺ／ｕｌｒｇａｍｅｇｄＶＺＳＤＣＤＣｆｌｒｇｏｖｒｅａｃｉｉ