两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑的比较
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
ZVZCS PWM DC／DC全桥变换器的简述和发展
ZVZCS PWM DC／DC全桥变换器的简述和发展
杜少武;丁莉
【期刊名称】《电源技术应用》
【年(卷),期】2007(31)4
【摘要】随着DC／DC变换器对功率密度提出了更高的要求，IGBT代替MOSFET成为主要的功率开关器件，ZVSDC／DC全桥变换器的缺点日益显现出来。
ZVZCSDC／DC全桥变换器减轻了ZVS变换器固有的环流问题，解决了IGBT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。
【总页数】6页(P59-64)
【作者】杜少武;丁莉
【作者单位】合肥工业大学安徽合肥230009
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
【相关文献】
1.一种移相全桥ZVZCS PWM DC_DC变换器的研究及改进 [J], 张劲武
2.基于PSpice的移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器仿真研究 [J], 崔岩;赵健;陈谋;赖星
3.并行电流模式控制的ZVZCS PWM DC/DC全桥变换器 [J], 张永春; 刘星桥
4.移相全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器拓扑的改进 [J], 冯福生
5.移相PWM DC/DC全桥变换器的简述和发展 [J], 冯福生;赵振民
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移相控制全桥ZVS—PWM变换器的分析与设计
移相控制全桥ZVS—PWM变换器的分析与设计摘要：阐述了零电压开关技术(ZVS)在移相全桥变换器电路中的应用。
分析了电路原理和各工作模态，给出了实验结果。
着重分析了主开关管和辅助开关管的零电压开通和关断的过程厦实现条件。
并且提出了相关的应用领域和今后的发展方向。
关键词：零电压开关技术；移相控制；谐振变换器0 引言上世纪60年代开始起步的DC／DC PWM功率变换技术出现了很大的发展。
但由于其通常采用调频稳压控制方式，使得软开关的范围受到限制，且其设计复杂，不利于输出滤波器的优化设计。
因此，在上世纪80年代初，文献提出了移相控制和谐振变换器相结合的思想，开关频率固定，仅调节开关之间的相角，就可以实现稳压，这样很好地解决了单纯谐振变换器调频控制的缺点。
本文选择了全桥移相控制ZVS-PWM谐振电路拓扑，在分析了电路原理和各工作模态的基础上，设计了输出功率为200W的DC／DC变换器。
1 电路原理和各工作模态分析1．1 电路原理图1所示为移相控制全桥ZVS—PWM谐振变换器电路拓扑。
Vin为输入直流电压。
Si(i=1．2．3，4)为第i个参数相同的功率MOS开关管。
Di和Gi(i=l，2，3，4)为相应的体二极管和输出结电容，功率开关管的输出结电容和输出变压器的漏电感Lr作为谐振元件，使4个开关管依次在零电压下导通，实现恒频软开关。
S1和S3构成超前臂，S2和S4构成滞后臂。
为了防止桥臂直通短路，S1和S3，S2和S4之间人为地加入了死区时间△t，它是根据开通延时和关断不延时原则来设置同一桥臂死区时间。
S1和S4，S2和S3之间的驱动信号存在移相角α，通过调节α角的大小，可调节输出电压的大小，实现稳压控制。
Lf和Cf构成倒L型低通滤波电路。
图2为全桥零电压开关PWM变换器在一个开关周期内4个主开关管的驱动信号、两桥臂中点电压VAB、变压器副边电压V0以及变压器原边下面对电路各工作模态进行分析，分析时时假设：(1)所有功率开关管均为理想，忽视正向压降电压和开关时时间；(2)4个开关管的输出结电容相等，即Ci=Cs，i=1，2，3，4，Cs为常数；(3)忽略变压器绕组及线路中的寄生电阻；(4)滤波电感足够大。
全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析
全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样，由于两组开关器件轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。
因此，全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高，经桥式整流或全波整流后，其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小，仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感，就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。
2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是，对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。
因为，全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组，工作时2个开关器件互相串联，关断时，每个开关器件所承受的电压，只有单个开关器件所承受电压的一半。
其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半，这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。
3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下，采用全桥式变压器开关电源，其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。
因此，一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。
而在输入电压较低的情况下，推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。
4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联，两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍；但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。
因此，全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。
5、与半桥式开关电源一样，全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组，这也是它的优点，这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。
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。
一种新颖的ZVZCSPWM全桥变换器
一种新颖的ZVZCSPWM全桥变换器张恩利侯振义余侃民(空军工程大学电讯工程学院，陕西西安 710077）摘要：提出了一种新颖的零电流零电压开关（ZCZVS）PWM全桥变换器，通过增加一个辅助电路的方法实现了变换器的软开关。
与以往的ZCZVSPWM全桥变换器相比，所提出的新颖变换器具有电路结构简单、整机效率高以及电流环自适应调整等优点，这使得它特别适合高压大功率的应用场合。
详细分析了该变换器的工作原理及电路设计，并在一台功率为4kW，工作频率为80kHz的通信用开关电源装置上得到了实验验证。
关键词：全桥变换器；零电压开关；零电流开关；软开关；脉宽调制0 引言移相全桥零电压PWM软开关（PS-FB-ZVS）变换器与移相全桥零电压零电流PWM软开关（PS-FB-ZVZCS）变换器是目前国内外电源界研究的热门课题，并已得到了广泛的应用。
在中小功率的场合，功率器件一般选用MOSFET，这是因为MOSFET的开关速度快，可以提高开关频率，采用ZVS方式，就可将开关损耗减小到较为理想的程度[1]。
而在高压大功率的场合，IGBT更为合适。
但IGBT的最大的缺点是具有较大的开关损耗，尤其是由于IGBT的“拖尾电流”特性，使得它即使工作在零电压情况下，关断损耗仍然较大，要想在ZVS方式下减少关断损耗，则必须加大IGBT的并联电容。
然而由于轻载时ZVS很难实现（滞后臂的ZVS 更难实现），因此ZVS方案对于IGBT来说并不理想。
若采用常规的移相全桥软开关变换器，其优点是显而易见的，即功率开关器件电压、电流额定值小，功率变压器利用率高等，但是它们却也存在着各种各样的缺点：有的难以适用于大功率场合；有的要求很小的漏感；有的电路较为复杂且成本很高[2][3][4][5][6]。
本文提出了一种新颖的ZVZCS PWM全桥变换器，它能有效地改进以往所提出的ZVZCS PWM全桥变换器的不足。
这种变换器是在常规零电压PWM全桥变换器的次级增加了一个辅助电路，此辅助电路的优点在于没有有损元件和有源开关，且结构简单。
最新-改进型全桥移相ZVS-PWMDCDC变换器 精品
改进型全桥移相ZVS-PWMDCDC变换器
摘要介绍了一种能在全负载范围内实现零电压开关的改进型全桥移相－变换器。
在分析其开关过程的基础上，得出了实现全负载范围内零电压开关的条件，并将其应用于一台486的变换器。
关键词全桥变换器；零电压开关；死区时间
引言
移相控制的全桥变换器是在中大功率变换电路中最常用的电路拓扑形式之一。
移相控制方式利用开关管的结电容和高频变压器的漏电感作为谐振元件，使开关管达到零电压开通和关断。
从而有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声，减少了器件开关过程中产生的电磁干扰，为变换器提高开关频率、提高效率、降低尺寸及重量提供了良好的条件。
同时保持了电路拓扑结构简洁、控制方式简单、开关频率恒定、元器件的电压和电流应力小等一系列优点。
移相控制的全桥变换器存在一个主要缺点是，滞后臂开关管在轻载下难以实现零电压开关，使得它不适合负载范围变化大的场合[1]。
电路不能实现零电压开关时，将产生以下几个后果
1由于开关损耗的存在，需要增加散热器的体积；
2开关管开通时存在很大的，将会造成大的；
3由于副边二极管的反向恢复，高频变压器副边漏感上的电流瞬变作用，在二极管上产生电压过冲和振荡，所以，在实际应用中须在副边二极管上加入－吸收。
针对上述问题，常见的解决方法是在变压器原边串接一个饱和电感，扩大变换器的零电压开关范围[2][3]。
但是，采用这一方法后，电路仍不能达到全工作范围的零电压开关。
而且，由于饱和电感在实际应用中不可能具有理想的饱和特性，这将会导致1增加电路环流，从而增加变换器的导通损耗；。
移相全桥ZVS及ZVZCS拓扑结构分析
移相全桥ZVS及ZVZCS拓扑结构分析鲁雄飞河海大学电气工程学院，南京（210098）E-mail：luxiongfei@摘要：总结了基于零电压及零电压零电流全桥PWM技术的各种典型拓扑，比较分析了其拓扑结构及各自的特点。
在不同的应用场合，我们应该根据其特点选择合适的拓扑结构。
关键词：变换器；PWM；零电压开关；零电压零电流开关；中图分类号：TTP1.引言移相控制方式是控制型软开关技术在全开关PWM拓扑的两态开关模式（通态和断态）通过控制方法变为三态开关工作模式（通态断态和续流态），在续流态中实现开关管的软开关。
全桥移相ZVS-PWM DC/DC变换拓扑自出现以来，得到了广泛应用，其有如下优点：○1充分利用电路中的寄生参数（开关管的输出寄生电容和高频变压器的漏感，实现有源开关器件的零电压开关）○2功率拓扑结构简单○3功率半导体器体的低电压应力和电流应力○4频率固定○5移相控制电路简单全桥移相电路具有以上优点，但也依然存在如下缺点：○1占空比丢失○2变压器原边串联电感和副边整流二极管寄生电容振荡○3拓扑只能在轻载到满载的负载范围内，实现零电压软开关目前该拓扑的研究及成果主要集中在以下方面○1减小副边二极管上的电压振荡○2减少拓扑占空比丢失○3增大拓扑零电压软开关的负载适应范围[1]○4循环电流的减小和系统通态损耗的降低[2]2.典型的zvs电路拓扑2.1原边串联电感电路为了实现滞后桥臂的零电压，一般在原边串联电感（如图1所示）。
增大变压器漏感，以增加用来对开关输出电容放电能量。
该电路具有较大的循环能量，变换器的导通损耗较大，且增大了占空比的丢失。
图 1 变压器原边串联电感拓扑在实现滞后桥臂的同时，为了进一步扩大负载范围，可在原边上再串联上一饱和电感，该电路可减小占空比的损失和减小变压器副边的寄生振荡，但是饱和电感工作在正、负饱和值之间，而且频率很高，使得饱和电感的损耗较大，在低的输入电压情况下会引起较为严重的副边占空比丢失。
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两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑的比较
移相全桥ZVS-PWM变换器是一种高效率、高可靠性的DC-
DC变换器，其拓扑结构复杂，但是具有很好的电路性能和电
气参数。
在实际应用中，有多种不同的移相全桥ZVS-PWM
变换器拓扑可供选择。
本篇文章将比较两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑，
分别是基于全桥拓扑的变换器和基于三电平全桥拓扑的变换器。
1. 基于全桥拓扑的变换器
基于全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器是最常用的拓扑
结构。
该拓扑结构具有轻松实现基本ZVS动作的优点，无需
使用任何复杂的电路，而且具有较好的成本和设计灵活性。
在实际应用中，基于全桥拓扑的变换器通常需要使用一些辅助电路，以解决谐振现象。
优点：
①电路操作简单，易于实现。
②交流侧的损耗较小。
③实现高功率密度。
缺点：
①输出电压受交流电源电压的波动影响较大。
②峰值应力程度较高。
2. 基于三电平全桥拓扑的变换器
基于三电平全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器是近年来发展较快的一种拓扑结构。
该拓扑结构下，采用更多的功率器件以及更加复杂的电路拓扑，在谐振问题的处理方面具有重要的优势。
目前该拓扑结构在风能、太阳能等领域得到了广泛应用。
优点：
①基本消耗无谐振的电路，减小了电路的开关损耗。
②输出电压呈三级结构，可轻松实现多种电压调节方式。
缺点：
①开关器件数目增加，造成电路设计和控制难度大。
②在高频控制时可能造成比较强的谐振噪声。
综上所述，两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑各有优缺点，在选择时应根据实际应用需求进行评估。
虽然基于三电平全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器在谐振问题上更加优越，但其电路复杂度和控制难度也更大，适用于高要求的应
用场景。
而基于全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器则相对简单易用，更适用于低功率应用。
数据分析是一种通过数学和统计学方法对数据进行分析和解释，以准确判断数据的意义和价值的方法。
在实际工作中，数据分析在市场调研、销售预测、风险管理、财务报表分析等领域都发挥着重要作用。
以下将以销售数据为例，列出相关数据并进行分析。
1. 销售额
销售额是指公司在某一时期内的销售总收入，包括所有销售渠道的销售额和增值业务的收入。
其数值越高，代表着企业销售业绩越好。
分析：通过对销售额的分析，可以评估企业的营业状况和销售计划的有效性。
如果销售额高，说明企业的销售策略和营销手段成功，客户满意度高，同时也为企业未来的发展提供了资金支持。
2. 销售量
销售量是指企业某一时期内销售的产品数量，以单位/数量（例如：件、台、箱等）计算。
其数值越高，代表着企业销售产品的能力越强。
分析：通过对销售量的分析，可以评估销售策略的的有效性和市场需求的变化。
如果销售量高，说明企业产品的市场竞争力强，已满足客户的需求，同时也为企业未来的市场拓展提供了
保障。
3. 客单价
客单价是指企业某一时间段内的平均消费金额，反映了每个客户能够带来的平均价值。
客单价越高，客户价值越高，企业的盈利能力就越大。
分析：通过对客单价的分析，可以了解企业客户群体的特点和客户需求。
如果客单价高，说明客户群体更高端，购买力更强，对于企业的品牌影响力和盈利贡献更大。
4. 市场份额
市场份额是指企业在某一市场（行业）中的市场占有率，可以反映企业在市场上的实力和竞争力。
市场份额高，代表着公司产品品质、营销能力和产品创新能力强。
分析：通过对市场份额的分析，可以了解企业在市场上的竞争力和市场贡献。
如果市场份额高，说明企业在该市场的知名度和竞争力更强，同时也为企业在未来的市场扩展提供了支持。
综上所述，数据分析是现代企业管理的重要组成部分。
通过对不同类型的数据进行分析，可以更加深入地了解企业现状，从而更加针对性地制定企业的战略方案和营销计划。
数据分析如何影响企业决策？以下通过以某电商企业为例进行分析和总结。
某电商企业在一季度销售额不及预期，财务数据显示其净利润
仅增长了5％。
如何针对这种情况提出具有针对性和有效性的
解决方案，成为了企业决策者需要考虑的事情。
首先，对销售数据进行分析。
通过对销售额和销售量的比较分析，发现销售量虽有增长，但增长率较低，销售额增长不足预期，说明该企业产品的市场竞争力不强，需要更好地发掘市场潜力，提供更具吸引力的产品和服务。
其次，对客户数据进行分析。
通过对客单价的分析，发现该企业的平均客单价相对较低，说明客户的购买意愿和购买力都相对较弱。
此时，企业的营销重点应该放在提升客户粘性和转换率上。
同时，需要针对不同客户群体提供个性化的服务，以提高客户的满意度和忠诚度。
最后，对竞争对手数据进行分析。
通过对竞争对手的市场份额和发展方向的分析，发现竞争对手已逐渐扩大市场占有率，特别注重大众市场的定位。
为了赢得市场竞争力，该企业需要根据市场需求快速推出相应的产品，加大市场推广力度。
结合以上分析，电商企业决策者应当重视市场调研和数据分析，及时调整产品定位和营销策略，并借助数据分析提高客户服务质量和产品竞争力。
只有在不断优化和完善的基础上才能更好的适应市场需求，发挥企业最大价值，提高企业盈利能力和长期发展前景。