一种新型移相式全桥软开关变换器

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1、ELECTRICDRIVE2014Vol.44No.8电气传动2014年第44卷第8期一种新型的移相式全桥软开关变换器徐向华，张加胜，郝秀杰（中国石油大学（华东）信息与控制工程学院，山东青岛266580）摘要：为了简化移相式全桥零电压零电流软开关（ZVZCS）变换器辅助电路的结构和控制，提出了一种新型的无源次级钳位软开关拓扑结构。新拓扑的辅助电路结构简单，无耗能元件，无需附加控制，性能优越，能在较宽负载范围内实现超前桥臂的ZVS和滞后桥臂的ZCS，有效地提高了变换器效率。给出了拓扑结构，详细分析了其软开关实现原理，并制作了样机

2、，实验结果验证了新拓扑的正确性和可行性。关键词：移相；全桥；零电压；零电流；无源次级钳位中图分类号：TM921文献标识码：ANovelPhase⁃shiftFull⁃bridgeSoftSwitchingConverterXUXiang⁃hua，ZHANGJia⁃sheng，HAOXiu⁃jie（CollegeofInformationandControlEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，Shandong，China）Abstract:Inordertos

3、implifythestructureandcontrolofauxiliarycircuitofphase⁃shiftfullbridgezerovoltagezerocurrentsoftswitching（ZVZCS）converter，anewtypeofsecondarypassiveclampingsoftswitchingtopologywasproposed.Theauxiliarycircuitofthenewtopologywhichimprovestheefficiencyoftheconverteref

4、fectively，issimpleinstructure，hasnoenergyconsumptioncomponents，requiresnoadditionalcontrol，possessessuperiorperformanceandiscapableofachievingZVSofleading⁃legandZCSoflagging⁃legadaptivelyinawiderangeofload.Thetopologywasgiven，softswitchingprinciplewasanalyzedindetai

5、l，prototypehasbeenbuiltandtheexperimentalresultverifiesthecorrectnessandfeasibilityofthenewtopology.Keywords:phase⁃shift；fullbridge；zerovoltage；zerocurrent；secondarypassiveclamp［7］载时驱动电路的损耗不应忽视。文献［8-9］利1引言用输出耦合电感组成的辅助电路，重载时磁芯损［1］目前软开关技术提高了变换器工作频率，耗较严重，而耦合电感的设计较困难。文献

6、［10］减小了体积，降低了开关损耗，解决了硬开关引通过变压器辅助绕组和整流管给次级钳位电容充起的EMI等问题，进而被广泛用于中、大功率移电，辅助绕组增大了变压器体积和容量，轻载时实相式全桥零电压零电流软开关（ZVZCS）变换现滞后桥臂ZCS较困难。文献［11-12］由多个二［2-13］器中。极管和电容组成无源次级钳位电路，整流二极管电现有的该类变换器，采用添加辅助电路实现压应力较大，元件多，结构复杂。文献［13］采用次滞后桥臂的ZCS，取得了较好的效果，文献［5］利级倍流整流电路，结构简单，效果好，但需要2个输用辅助变压器和相

7、应电路组成的有源次级钳位电出电感交替工作，使单个电感利用率降低了一半。路，稍显复杂，成本较高，而文献［6］采用的有源次本文提出了一种新型无源次级钳位软开关拓级钳位电路，大大简化了辅助电路，有源开关管也扑结构，辅助电路由2只二极管和1个钳位电容组工作在软开关状态，但仍需额外增加控制电路，重成，能自适应电路工作情况实现超前桥臂的ZVS基金项目：山东省科技发展计划项目（2010GGX10714，2013GSF11607）作者简介：徐向华（1986-），男，在读硕士研究生，Email：hua_upc@126.com27电气传动2014

8、年第44卷第8期徐向华，等：一种新型的移相式全桥软开关变换器和滞后桥臂的ZCS，电路结构简单，无耗能元件，模式1［t0—t1］：t0时刻之前，开关管Q1已导无需附加控制，二极管完全处于自然导通关断状通，变压器原边电流已复位，二极管DC和DL处于态。新拓扑的正确性和可行性已通过