两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑的比较.pdf

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1、·45·两种新型移相全桥ZVS—PWM变换器拓扑的比较雷静静’。张建峡(1．贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550003；2．贵州大学，贵t'l贵阳550003)摘要：在传统的移相全桥ZVS—PWMDC／DC变换器的基础上，对其拓扑结构进行了改进，解决了滞后臂难以实现零电压开关的问题。该拓扑的辅助网络既可与超前臂连接，又可与滞后臂连接，文中给出了两种电路的工作过程及其波形，并将两种电路进行比较，以确定一种最佳方案。最后用软件PSpiee进行了仿真，给出了实验结果。关键词：移相全桥ZVS—PWM辅助网络PSpice中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1002—688

2、6(2oli)05—0045—03TheComparisonoftheTwoNewPhaseShiftingFullBridgeZVS—-PWMConverterTopologyLEIJingjing，ZHANGJianxiaAbstract：Thenewtopologystructurewithauxiliaryresonantnetworkwhichcanhelpthelagginglegtoachievezero—voltage—switching(ZVS)ismodifiedonthebasisofbasicprincipleofphase—shiftedful

3、l—bridgezero—voltage—switching(ZVS)PWMDC／DCconverter．Theauxiliarycircuitofthetopologycanbeconnectedwiththelag西nglegandtheleadingleg，thepapergivesthecon-nectionofthetwodifferentcircuitsworkprocessandwaveform，andtwokindsofcircuitcomparedtomakesurethebestsolution．Final—ly．simulatedandanalyz

4、edtheworkingcharacteristicsoffull—bridgeZVS—PWMDC／DCconverterbySoftwarePspice．Andthesimu—lationandtheexperimentalresultsarealsoincludedinthispaper．Keywords：phase—shiftingfull—bridge；ZVS—PWM；auxiliarycircuit；PSpice消除了输出整流管上的电压尖峰和电压振荡。图1所示O引言的电路在各个阶段的工作过程可用如图2所示的波形来随着现代电力电子技术的高速发展，各类电子设备分析

5、。在通讯、文化娱乐、工农业生产等方面的运用越来越多，作IC2为配套设备的开关电源也获得了长足的进步，具有谐振软开关和PWM控制特点的移相全桥ZVS—PWM变换器得斗r‘=一L，I『。；一=到了广泛的应用。—r-r丫丫、_—◆-一-。——传统的变换器所具有的优点是：拓扑简单；电路中的开关管可以实现零电压开通与关断；维持恒频控制；只需。斗一。一o2卜1。_c4：要通过改变控制信号的移相角就能达到使输出负载变化L的目的；减小了开关损耗。但是它仍然存在占空比丢失严⋯7重，环路导通损耗大等缺点。为此，本文在传统的移相全桥ZVS—PWMDC／DC变换器的基础上增加了辅助网络，并对其

6、进行了分析0。。{；。1辅助网络与滞后臂连接的移相全桥ZVS．PWM图1辅助网络与滞后臂连接的电路图DC／DC变换器bRichardRedl以传统ZVSPWMDC／DC全桥变换器为该拓扑结构的优点是：拓宽了滞后臂ZVS的范围并基础，对电路进行了改进，在变换器的原边引入一个谐振有效的抑制了副边的寄生振荡，但由于在原边串人了换向电感和两只箝位二极管D、D该辅助网络与变换器的电感，在负载较重的时候，副边的占空比丢失将更为严重，滞后臂相连(定义为—L型)。电路结构如图l所示。而且箝位二极管在一个周期之内导通两次，但只有一次对此拓扑电路不仅保持了开关管的软开关特性，同时有效地输出

7、整流二极管上的电压尖峰起到抑制作用，另外的一次·46·导通则未起到箝位作用，由于两次导通增加了箝位二极管管支路是不导通的，故谐振电感是要参与超前管关断后的的电流有效值，同时带来了较大的开关损耗，不利于电源工作的，且其上的电流与原边电流相等，并使谐振缓慢减模块整体性能的提高。小的。1．2箝位二极管的电流VlV3Vl一型电路的箝位二极管在一个开关周期中关断两次，一次发生在输出整流二极管电压箝位之后的一段时V4V2V4_间，电流缓慢在箝位管中流过，可以看作是无损关断的，另1．，{一次发生在电流换向过程中与箝位无关的导通，电流下降速度较大，引起较