移相控制PWMZVS全桥变换器的研究

《移相控制PWMZVS全桥变换器的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要随着计算机信息技术的发展，桌面电脑、打印机等信息设备越来越普及，因此对高效率、低EMI、高功率密度的电源适配器的需求越来越大。电源设计人员在不断地进行研究，以寻找更佳电路拓扑，获得更高的性能。目前全桥变换器是中大功率场合中应用最普遍的电路结构之一。但工作在硬开关条件下的全桥变换器会产生很大的开关损耗和EMT，而且发热严重，不利于开关管的频率和电源转换效率和可靠性的提高。随着软开关技术特别是零电压软开关技术的应用，各种软开关全桥变换器拓扑相继被提出，而其中以移相控制ZVS全桥变换器最为有名，其控制策略简单实用，电路性能好。但是在

2、传统移相控制ZVS全桥变换器中，存在两个突出的问题：变换器的滞后桥臂开关管在轻载或空载条件下难以实现软开关；另外就是由于变压器原边有较大的漏感或串电感，带来较大的占空比丢失，限制了输入电压和负载范围，降低了效率。因此人们不断尝试一些新措旌以克服这些缺陷，比如增加变压器磁化电流技术，并联辅助谐振网络等等。这些新技术和新拓扑的提出使滞后桥臂开关管的工作条件大为改善。但是却是以牺牲效率和电路可靠性为代价的。本论文是在现有零电压全桥变换器的基础上，寻找一种能够在不增加电路复杂性，不降低电源效率的前提下，使滞后桥臂开关管实现零电压开通变得容易的

3、方法。本文首先介绍各种软开关技术及其在全桥变换器中的应用，讨论在移相控制方式下全桥变换器零电压开关的实现方法，分析各种拓扑的优缺点．然后介绍各种次级同步整流器的应用，通过比较得出倍流同步整流器为最优的结论，并分析寄生参数带来的影响，以选择合适的控制信号。文章的关键内容是对本文带耦合电感的倍流同步整流器全桥变换器工作模态进行分析，对它的零电压开关特性、输出滤波特性和占空比丢失等特性作深入的研究。通过对电路进行理论分析，来验证新拓扑结构的特性。在理论分析基础上，通过开环仿真和闭环仿真来测试该变换器的静态特性和动态响应特性，检验超前桥臂和滞

4、后桥臂开关管开通和关断条件的异同。最后本文作者设计一台输出12V／25A的DC—DC变换器，通过实验来验证理论的正确性和该技术的实用性。实验结果表明，该技术在理论上是正确的，在实际应用中是可行的。关键词：零电压开关；移相控制；滞后桥臂：倍流同步整流；全桥变换器华南理1二大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofcomputerinformationtechnology，informationdevicesuchasdesktopcomputerandprinteraremoreandmorepopular

5、，thenpoweradaptorwithhighefficiencylowEMIandhighpowerdensityareingreatdemanding．Sopowersupplyresearchersarecontinuallytryingtofindmostsuitablecircuittopology，toimprovethequalityofpowersupply．Fullbridgeconverterisoneofthemostpopulartopologyusedinmiddleandhighpowerfield．B

6、utforthefulLbridgeconverterworkingwithhardswitching，italwayshashighswitchlossandEMI，andalsogiveoffnumbersofheat，whichwouldpreventtheimprovementofswitchfrequency，convertingefficiencyandreliability．Withthewidelyapplicationofsoftswitchingtechnology(especia“yZeroVoltageSoft

7、switchingtechnology)，kindsofsoftswitchingfullbridgeconverterareproposedPhaseshiftcontrolledZVSfullbridgeconverterisfamousforitssimplecontrolstrategyandhighquality．ForthetraditionalZVSfullbridgeconverter，thereexisttwoproblems，oneisthatZVSoflaggingswitchescannotbeeasilyac

8、hievedatlightloadornoloadcondition，theotherisbigdutycyclelossfortheexistinglargeleakageinductanceorseriesinduc