翻译-王会军(修改后)

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1、带有源缓冲器的新型ZVT-PWM变换器Ching-JungTsengandChern-LinChen,Member,IEEE摘要—本文提出了一种有源缓冲单元，并设计零电压过渡（ZVT）脉宽调制（ZVT-PWM）转换器。除了辅助开关，在ZVT-PWM变换器所有的有源和无源的半导体器件的在零电压开关（ZVS）工作时打开和关闭。辅助开关工作在ZVS关断和近零电流开关（ZCS）开通。在升压ZVT-PWM的分析研究与所提出的有源缓冲单元转换器中详细介绍。一个750w80kHz样机的升压式转换器通过已建成的实验室来实验验证分析。六种基本ZVT-PWM变换器可以通过的有源缓冲单元连接到传统的PWM转换器

2、轻松创建。本文也提出了有源缓冲电池的详细设计过程。关键词-转换器、脉宽调制、开关电路。一、引言脉宽调制（PWM）变换器已广泛应用于工业。高功率能力的脉宽调制技术易于控制。更高的功率密度，更快的瞬态响应转换器可以通过增加开关频率来实现。然而，随着开关频率的增加，开关损耗和电磁干扰（电磁干扰）噪音也增加。高开关损耗降低功率处理能力，严重的EMI噪声干扰PWM变换器的控制。脉宽调制变换器的开关损耗和电磁干扰噪声主要产生在开关接通和关断。根据[1]，当MOSFET作为功率开关时有三种不同的非理想换流现象。1）续流二极管导通过程中的反向恢复电流引起浪涌电流流过MOSFET。这是造成开关损耗和电磁干扰

3、电流源噪声主要的部分。2）寄生漏-源电容的放电在MOSFET的过程期间导通。这一途径只能通过谐振变换技术或有源缓冲器减少。3）在关断过程中快速增长的漏源电压率。这是造成电压源的电磁干扰噪声和关断损耗的原因。谐振变换器[2]-[4]在零电压开关（ZVS）或零电流开关（ZCS）之间转换来减少开关损耗和电磁干扰噪声。物理尺寸和成本也由于较高的操作频率而降低。然而，由于广泛的负载范围，宽的开关频率范围是几乎不可避免的。电磁干扰滤波器和控制电路的设计因此很难优化。由于高循环电流参与，传导损失也增加。近年来提出的几个零电压转换（ZVT）PWM和PWM技术是结合了传统PWM变换器、谐振变换器[5]-[1

4、2]理想特征。他们一般都是通过增加采用谐振技术的有源缓冲器到传统的PWM变换器。然而，硬开关仍然使用在一些有源缓冲器的辅助半导体器件。这些辅助开关的组成第页仍会产生大量的开关损耗和电磁干扰噪声。通过利用辅助开关的体二极管，提出的一系列ZVS-PWM变换器在ZVS辅助开关关断[10]-[12]。软开关不仅应用于半导体器件的转换器，而且应用于缓冲单元，用于类似谐振拓扑结构。在本文提出的有源缓冲单元可以被看作是这一系列转换器的一种改进。举个例子，一个升压ZVT-PWM变换器配备了缓冲单元的深入的研究。稳态运行分析和有关公式作了较详细的介绍。以下介绍的设计程序，750W80kHz的200V直流输入

5、和400V直流输出原型可验证分析。其它基本的配备有有源缓冲单元的ZVT-PWM变换器也在本文提出。二、ZVT-PWMBoost变换器A.电路运行分析图1所示是ZVT-PWMBoost变换器。它是传统的脉宽调制升压转换器所提出的缓冲单元的组合。缓冲单元包括谐振电感Lr、谐振电容Cr、缓冲电容器Cs，辅助开关S2和辅助二极管D2。个体二极管在DS1B-DS2B和S1-S2这个转换器中使用。图1升压ZVT-PWM变换器分析电路的稳态运行在图1中，下面的假设是在一个开关周期。1）假设输出电压Vo是恒定的和无纹波的，则输出电容Co足够大2）输入电压Vs恒定。3）主电感器Lm比谐振电感Lr大得多。4）

6、在辅助开关接通前，谐振电容Cr的电压和谐振电感Lr的电流均为零5）在t0之前，开关S1和S2及二极管D1都是断开的，它与升压电路的正常关断操作相同基于这些假设，在一个电路的操作切换周期可分为八个阶段，即图2（a）-（h）。第页图2一个开关周期中的等效电路。（a）1阶段（b）2阶段（c）3阶段（d）4阶段（e）5阶段（f）6阶段（g）7阶段（h）8阶段阶段1[图2（a）：t0

7、的放电电流源增长率不是由电感Lr第页限制，则转换开关S2在ZCS开启。给定的电流Lr和电压Cr关系如下：阶段2[图2（b）：t1