准zvs双管正激变换器

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1、准ZVS双管正激变换器http://www.dykf.com  2008-12-27  电源开发网          ★★★ 电源开发资源----可免费申请的专业杂志列表 高频开关电源设计中的电磁兼容性问题研究 SG3524与SG3525的功能特点及软起动功能的比… 特种单片开关电源模块的电路设计 UC3842应用于电压反馈电路中的探讨 电容基础知识 电阻知识 电感知识 好书推荐：《现代高频开关电源实用技术》 DC-DC模块TPS54310的SPICE模型的建立与应用Abstract：Atwo-transistorforward

2、converter,whichcanperformZVSturn-offandturn-onQZVSatmainswitchesandcanincreasetheefficiencywhencomparedtothehardconverter,isintroduced.Atwoswitchesforwardconverterwithhighvoltageinputissimulated.Keyword：twoswitchesforward;converter;resonance1　引言　　双管正激变换器因开关管电压应力低，不需要

3、磁复位电路，具有抗桥臂直通能力，可靠性高，因此在高输入电压、大功率场合得到广泛的应用。　　随着开关频率的提高，开关损耗变大，影响变换器效率的提高，为了提高双管正激变换器的效率，有必要实现其开关管的软开关，本电路用的是双零转换变换技术。在这里，增加一辅助开关电路，利用短时谐振来实现开关管的准软开关。这里所说的准软开关也就是：zvs指的是开关管电压接近零时开通或关断，zcs指的是开关管电流接近零时开通和关断。2　工作原理　　　　　　图1示出电路原理图。　　　　　　　　　　图中　　Vin——输入直流电压　　　　　　　　　　　　　　　　

4、　　Ld——功率变压器漏感　　　　　　　　　　　　　　　　　　C1、C2——分别为S1和S2的并联电容（包括开关管的寄生电容）　　　　　辅助电路由电感Lr和开关管S3组成。在一个工作周期中有九个开关模态，其等效电路图如图2所示。为了简化电路状态分析，假设所有器件都是理想的，将输出滤波器和负载看成一恒流源。　　　　　　　　图2　各开关模态的等效电路　　（1）开关模态1[t0,t1][参考图2(a)]　　t0时刻，主开关管S1、S2导通，S3处于关断状态，变压器的激磁电流线性增加。　　（2）开关模态2[t1,t2][参考图2(b)]

5、　　　t1时刻，开关管s2关断，电容c2的电压线性增加，由于电容的电压不能突变，所以开关管s2为zvs关断。　　（3）开关模态3[t2,t3][参考图2(c)]　　　t2时刻，电容c2上的电压增加到Vin，这时D2导通，激磁电流在D2和S1中流动。　　（4）开关模态4[t3,t4][参考图2(d)]　　　t3时刻，开关管S1关断，由于C1的电压不能突变，故S1为ZVS关断。此时C1、Lm和Ld开始谐振，C1的电压增高，Lm和Ld的电流减小。负载电流在D4中增加，在D3中减小。　　（5）开关模态5[t4,t5][参考图2(e)]　

6、　t4时刻，C1电压达到Vin，D1导通，变压器的激磁电流减小。　　（6）开关模态6[t5,t6][参考图2(f)]　　t5时刻，Ld中的电流降到零，D3关断，负载电流通过续流二极管D4流通。　　　（7）开关模态7[t6,t7][参考图2(g)]　　t6时刻，激磁电流降到零，到此去磁结束。闭合S3，由于Lr的电流不能突变，S3为ZCS导通，此时C1、C2和Lr开始谐振。　　（8）开关模态8[t7,t8][参考图2(h)]　　t7时刻，电容C1和C2上的电压均为出入电压的一半，在这瞬间，变压器上有个正电压导致D3导通。这一阶段，C

7、1、C2和Lr、Ld谐振。　　（9）开关模态9[t8,t9][参考图2(i)]　　t8时刻，C2、C2上的电压值接近零，此时闭合S1、S2，S1、S2为准ZVS开通。Ld电流线性增加，负载电流从D4向D3过渡。在t9时刻，Ld的电流与负载电流相等。3　仿真与实验结果　　　　　随着大规模集成电路和电子计算机技术的迅猛发展，电力电子电路的分析和设计发生了重大变革，目前，EDA技术已广泛应用于电力电子系统中，并成为电力电子系统设计不可缺少的重要工具。Orcad是一种强大电路仿真的软件，在国内外流行最广，本电路就是利用Orcad进行仿真

8、的。仿真电路模型为（图4）：图4　仿真电路模型　　实验电路的主要参数：Vin=285~550v；Uo=24v；Po=200w；工作频率fs=100k；功率变压器变比N1:N2=4.98；　　最大占空比Dmax=0.42；辅助电感：Lr=3.6u；谐振电容：C1=