零电流软开关PWM变换器

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1、第28卷第12期中国电机工程学报Vol.28No.12Apr.25,2008442008年4月25日ProceedingsoftheCSEE©2008Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2008)12-0044-05中图分类号：TM46文献标识码：A学科分类号：470⋅40一种新型有源次级钳位全桥零电压零电流软开关PWM变换器成庶，陈特放，余明扬(中南大学信息科学与工程学院，湖南省长沙市410075)ANovelFB-ZVZCSPWMConverterUsingImprovedSecondaryActi

2、veClampingCircuitCHENGShu,CHENTe-fang,YUMing-yang(SchoolofInformationScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410075,HunanProvince,China)ABSTRACT:Anovelfullbridge(FB)-phaseshift(PS)-zero和饱和电感的拓扑结构，饱和电感由于双向导通饱voltagezerocurrentswitching(ZVZCS)converterispropose

3、d.和，产生较大的磁芯损耗，并需要额外的散热措施；ByturningontheclampMOSFETduringtheprimarycurrent文献[2]提出了一种在2次侧加入1个变压器辅助绕circulatingperiod,thisconverterclampsthevoltageontheoutput组和1个辅助电路来复位原边环流的拓扑结构，其filterinductoratzero,sothevoltageoftheoutputfiltercapacitor结构复杂，辅助器件较多，成本较高；文献[3]提出isreflecting

4、totheprimary,andisappliedtotheleakage的拓扑结构在2次侧中加入了有源开关来控制钳位inductancetoquicklyresettheprimarycirculatingcurrent.Thisnewtopologyhasadvantagesinseveralaspectssuchaseffective电路，钳位开关工作于硬开关状态，钳位开关发热ZVZCSrange,maximumdutycycleandsoon.Theoperations严重，且这种电路在软开关条件下的最大输出电流andcharac

5、teristicofthenewtopologyarepresentedindetail;the受限于钳位电容的大小；文献[4]中的变换器具有较feathers,analysisanddesignconsiderationsareillustratedand大的主回路环流电流，很难进一步减小开关损耗。verifiedonaprototype.Boththetheoryanalysisandthe此外，这种拓扑结构须要足够的大钳位电容，否则experimentalresultprovedthatthenewtopologysuitshigh

6、难以确保复位原边电流；文献[5]提出用耦合电感对powerandhighvoltageoutputapplicationperfectly.钳位电容充电的方案，该方辅助电路稍显复杂，器KEYWORDS:converter;fullbridge;phaseshift;soft件较多；文献[6]提出的拓扑结构基本原理与文献[1]switching;secondaryactiveclamp相似，但它的占空比范围仍然受到限制，因此适应摘要：提出了一种新型的全桥移相零电压零电流变换器拓扑的功率范围比较小，且二极管上电压应力不容忽视。结构。新的变换器

7、通过导通副边辅助电路中的钳位这些缺陷使得以上软开关电源拓扑结构在输入MOSFET，使得滤波电感两端电压被钳位为零，输出滤波电电压和负载变化范围大的列车开关电源领域的应用容的电压全部作用在原边漏感上，实现原边电流的迅速复受到限制。本课题组针对列车开关电源的各项性能位，从而创造出良好的滞后臂零电流开关(zerocurrent要求展开研究，提出了一种如图1所示新型的软开switching，ZCS)条件。新拓扑在有效零电压零电流开关(zero关全桥脉宽调制变换器。新的拓扑采用简单的辅助voltagezerocurrentswitching，ZVZ

8、CS)范围，最大占空比等方面都优于其它拓扑结构。该文详细分析了新拓扑的工作过Q1D1C1Q4D4程和各项特性，并试制样机，验证了理论分析的正确性和新UdUabLlkQD3C3QD2拓扑的有效性