ZVZCS移相全桥软开关工作原理.doc

《ZVZCS移相全桥软开关工作原理.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、ZVZCS移相全桥软开关工作原理(1)主电路拓扑本设计采用ZVZCSPWM移相全桥变换器，采用增加辅助电路的方法复位变压器原边电流，实现了超前桥臂的零电压开关(ZVS)和滞后桥臂的零电流开关(ZCS)。电路拓扑如图3.6所示。图3.6全桥ZVZCS电路拓扑当、导通时，电源对变压器初级绕组正向充电，将能量提供给负载，同时，输出端钳位电容充电。当关断时，电源对充电，通过变压器初级绕组放电。由于的存在，为零电压关断，此时变压器漏感和输出滤波电感串联，共同提供能量，由于的存在使得变压器副边电压下降速度比原边慢，导致电位差并产生感应电动势作用于，加速了的放电，为的零电压开通提供条件。当放电

2、完全后，整流二极管全部导通续流，在续流期间原边电流已复位，此时关段，开通，由于漏感两边电流不能突变，所以为零电流关断，为零电流开通。(2)主电路工作过程分析[7]半个周期内将全桥变换器的工作状态分为8种模式。①模式1、导通，电源对变压器初级绕组正向充电，将能量提供给负载，同时，输出端箝位电容充电。输出滤波电感与漏感相比较大，视为恒流源，主电路简化图及等效电路图如图3.7所示。图3.7模式1主电路简化图及等效电路图由上图可以得到如下方程：(3-3)(3-4)(3-5)由(3-3)式得：(3-6)将(3-6)式代入(3-5)式得：(3-7)将(3-7)式代入(3-4)式得：(3-8)

3、解微分方程：(3-9)其初始条件为：；（3-10）代入方程解得：(3-11)(3-12)(3-13)（其中）②模式2当时，达到最大值，此时，，；二极管关断，输出侧电流流经、、、、和次级绕组，简化电路如图3.8所示。此时满足：，，。图3.8模式2简化电路图③模式3S1关断，原边电流从S1转移至C1和C2，C1充电，C2放电，简化电路如图3.9所示。由于C1的存在，S1是零电压关断。变压器原边漏感和输出滤波电感串联，共同提供能量，变压器原边电压和整流桥输出电压以相同的斜率线性下降，满足：。图3.9模式3简化电路图④模式4当整流桥输出电压线性降至箝位电压时，导通，由于的存在使得变压器副

4、边电压下降速度比原边慢，导致电位差并产生感应电动势作用于，加速了的放电，为的零电压开通提供条件。简化电路及等效电路如图3.10所示。图3.10模式4主电路简化图及等效电路图由上图可建立如下方程：(3-14)(3-15)(3-16)(3-17)将(3-14)式和(3-16)式代入(3-17)式得：(3-18)将(3-18)式代入(3-15)式得：(3-19)解微分方程：(3-20)其初始条件为：，(3-21)解得：(3-22)(3-23)(3-24)（其中）⑤模式5被放电完全，导通，此时开通，由于的存在，为零电压开通，变压器原边电压为零，简化电路及等效电路如图3.11所示。图3.1

5、1模式5主电路简化图及等效电路图根据上图可建立如下方程：(3-25)(3-26)(3-27)将(3-25)式代入(3-27)式得：(3-28)将(3-28)式代入(3-26)式得：(3-29)设其初始条件为：，(3-30)代入方程解得：(3-31)(3-32)(其中)此模态结束时，原边电流降为0，整流侧电压为。⑥模式6原边电流复位到零后，提供负载电流，二次侧整流桥输出电压迅速下降，满足：（3-33）该模式的简化电路及等效电路如图3.12所示。图3.12模式6主电路简化图及等效电路图⑦模式7被放电到零，整流二极管～全部导通，负载电流通过整流二极管续流，续流期间关断，由于原边电流已复

6、位，因此为零电流关断。其简化电路如图3.13所示。图3.13模式7主电路简化电路图⑧模式8进入该模式时，零电流导通，由于变压器漏感两端电流不能突变，因此原边电流线性增加，满足：(3-34)其简化电路如图3.14所示。图3.14模式8主电路简化电路图