zvsboost半桥dc-dc隔离变换器

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1、ZVSBoost半桥DC/DC隔离变换器

2、第1?2.2工作过程分析分析之前，作如下假设：所有元件都是理想的；输出滤波电感足够大，认为是一个恒流源Io；输出滤波电容Cf足够大，可以认为输出是一个恒压源Uo；钳位电容足够大，认为是一个恒压源Ud。由于电感和变压器两端没有直流压降，因此电容C1两端电压等于输入电压Uin。电路中主要工作波形如图2所示，在一个开关周期中，变换器共有8种工作模态，其等效电路如图3所示。500)this.style.ouseg(this)">?(1)模态1[t0，t1]：S1导通，S2关断。电感L储能，同时电容C1通过变压器向负载提供能量，变压器原边电压等于电容C1

3、两端电压，既等于输入电压Uin。(2)模态2[t1，t2]：t1时刻，S1关断，由于电容C2的存在，S1是零电压关断，其漏源电压Vd1线性增加，到t2时刻，上升到钳位电容CC电压Ud。(3)模态3[t2，t3]：t2时刻，S2的寄生二极管导通，变压器原边电压等于Ud-Uin，电感L和变压器漏感中的能量向电容CC转移，电感电流iL线性下降，同时变压器原边电流ip线性下降并反向增加到负载电流。在此期间开通S2是零电压开通。(4)模态4[t3，t4]：在此期间，电感电流大于负载电流，电感L中的能量一部分提供给负载，另一部分转移到电容CC中，iL继续下降，t4时刻等于负载电流。(5)模态5[t

4、4，t5]：电感电流iL小于负载电流，电容CC通过S1向负载释放能量，此时由电感L和CC共同提供负载能量。500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">(6)模态6[t5，t6]：t5时刻S2关断，S1两端电容C2与变压器漏感和滤波电感在原边的折算电感谐振，S1的漏源电压Vd1线性下降，S2的漏源电压线性增加，S2是零电压关断。t6时刻，下降到零。(7)模态7[t6，t7]：变压器原边电流ip大于电感电流iL，电流ip-iL通过S1的寄生二极管流通，在此期间开通S1，是零电压开通。为了使S1有足够的零电压开通时间，电感L

5、应小一些，但是L太小会增加开关的电流应力，设计时应折中考虑。(8)模态8[t7，t8]：变压器原边电流ip继续下降到零并反向增加到负载电流，电感L电流继续增加，变换器工作状态回到模态1。根据以上分析，开关S2上流过的电流较小，电流应力小，可以选择小功率的开关器件。而S1流过的电流是电感电流iL与变压器原边电流ip之和，电流应力较大，应选择功率较大的开关器件。开关S1、S2的电压应力与传统Boost相似。2.3基本方程根据电感L伏秒平衡可以得到等式：500)this.style.ouseg(this)">（1）其中：D是S1的占空比T是开关周期由式（1）可求得电容CC的电压Ud：500)

6、this.style.ouseg(this)">（2）在S1开通S2关断期间，变压器原边电压：500)this.style.ouseg(this)">变压器副边电压：500)this.style.ouseg(this)">（3）其中：n是变压器匝比在S1关断S2开通期间，变压器原边电压：500)this.style.ouseg(this)">（4）变压器副边电压：500)this.style.ouseg(this)">（5）由式（3）、（5）并根据电感Lf的伏秒平衡可以得到等式：500)this.style.ouseg(this)">（6）由式（2）和（6）可求得输出电压表达式：500

7、)this.style.ouseg(this)">（7）由式（7）可见，该变换器的输出电压与占空比D之间呈线性关系，理论上没有最大占空比的限制，使控制电路简单，容易实现。但是该电路在占空比D不等于50%时，变压器存在直流电流偏移，因此设计时应考虑在额定功率输出时，使其工作于50%占空比附近。3仿真和实验结果实验参数：输入直流电压Vin=24V；输出直流电压VO=200V；输出功率200.Jiang,F.C.Lee.Novelzero-voltage-transitionPconverter.IEEETrans.PoBoost变换器的研究.电工技术学报,2000,15(3):44~47.

8、[3]范桢,蔡晓勇,卢飞星,朱忠尼.推挽隔离式Boost变换器的分析与研究.电力电子技术,2000,34(2):23~25.简介：赵清林男，1969年12月生，讲师，硕士，主要研究方向为高频功率变换和软开关技术。