软开关半桥DCDC变换器的PWM操控战略剖析

  技能可下降开关损耗和线路的EMI，进步功率和功率密度，进步开关频率然后减小

  操控型软开关半桥DC/DC变换器不添加主电路元器材（可添加电感电容元件以完成软开关条件），经过合理规划操控电路来完成软开关。图1给出4种操控型软开关半桥DC/DC变换器的PWM操控战略。

  开关管的操控脉冲不对称互补，选用此操控战略的传统不对称半桥变换器已大规模的使用于中小功率场合。其原边开关管完成ZVS的方法有2种：负载电流ZVS方法和励磁电流ZVS方法［1］。其长处是：两个开关管都可完成ZVS；一些可改进移相全桥变换器滞后臂软开关条件的办法也可用于不对称半桥变换器；不存在硬开关中的震动问题；与移相全桥变换器比较，无循环能量。其缺陷是：开关管电压应力和开关管软开关条件不一致，上管较难完成软开关；整流管电压应力不一致，且随占空比改变，一些使用场合一个整流管电压很高，器材较难挑选；轻载时会失掉软开关条件；变压器直流偏磁，负载越重占空比越小，偏磁越严峻；十分不适用于宽输入或宽输出电压的使用场合。

  此操控战略与传统的移相全桥拓扑相似，不同之处在于移相的两个桥臂散布在变压器的原副边。此拓扑中，变压器的漏感是中心储能元件。原副边半桥各发生一个占空比为50%的方波，经过调理输出两个桥之间的移相来操控变压器漏感的能量然后调理输出电压。此拓扑可完成全负载规模的软开关，一起输出又能取得同步整流。其缺陷是：循环能量十分大，输出电流纹波大。为了改进输出电流纹波大的缺陷，移相ZVS半桥电路被提出［4］。

  文献［5］提出脉冲移位PWM 操控战略。上管下降沿与下管前沿互补，脉宽相同。可完成下管的ZVS注册，上管仍然是硬开关。其长处是：可削减部分开关损耗；变压器不存在直流偏磁；整流管电压应力对称；宽规模输入上优于不对称半桥。添加辅佐电路可完成上管的ZVS［6］。

  文献［7］提出不对称脉冲PWM 操控，其下管下降沿与上管的前沿互补，上管可完成ZVS.只需规划的占空比较小，无需其它办法即便作业在较高频率下开关损耗也很小。变压器直流偏磁，除占空比端点外，偏磁电流小于不对称半桥。宽规模适用性优于传统的不对称半桥。低压大电流的使用场合有必定的优势。

  对称操控半桥变换器磁心双向磁化，使用率高，且不存在偏磁。操控便利，操控特性线性。功率管上电压应力低，适用于高输入电压场合，但此种半桥变换器较难完成软开关，变换器功率难以得到进步。

  文献［8］提出一种对称PWM 操控ZVS半桥变换器（见图2），其与传统半桥电路比较，对称PWM 操控的ZVS直流变换器添加了一个由辅佐开关管和一个二极管组成的支路。其主开关管不只作业在对称状况，并且下管和辅佐开关管可在全负载规模内完成ZVS，上管也能在宽负载规模内完成ZVS，引起的附加损耗很小。该变换器器材所受应力小，可靠性高，其更适合选用MOSFET做开关管，较少使用于高电压、大功率场合。该变换器需求使用谐振电感的储能来完成开关管的ZVS，增大谐振电感能扩展上管ZVS规模，但会使占空比丢掉严峻，规划谐振电感时须权衡考虑完成上管ZVS和减小占空比丢掉［9］。

  文献［10］提出一种对称PWM 操控ZCS半桥变换器（见图3），在传统不对称半桥电路变压器的副边添加了一条由辅佐开关管、谐振电容和谐振电感串联构成的辅佐支路。其主开关管不只作业在对称状况，并且变换器能在整个负载规模内完成一切开关管的ZCS和一切二极管的ZVS.与对称操控半桥相同，辅佐开关管每半个周期导通一次，使用谐振电容与变压器漏感的谐振为全负载规模一切开关管ZCS及一切二极管ZVS发明了条件，重载时难以完成软开关。

  本文清晰了操控型软开关半桥DC/DC变换器的界说，首要总结和概括了4种操控型软开关半桥DC/DC变换器的PWM 操控战略和2种缓冲型软开关半桥DC/DC 变换器的对称PWM 操控战略，对上述PWM 操控战略进行了深化剖析和综合比较，为挑选详细使用场合供给了根据。

  ［1］ 张友军，阮新波。2种ZVS方法AHB直流变换器比较［J］。电力自动化设备，2009，29（10）：69-73.

  ［7］ 谢小高，张军明，蔡拥军，等。半桥变流器的软开关操控战略［J］。我国电机工程学报。2006，26（3）：48-52.

  ［9］ 杨海英，谢少军。对称PWM 操控ZVS半桥变换器研讨［J］。电工技能学报。2006，21（6）：29-34.

  ［10］秦 岭，王亚芳，张 航，等。对称操控ZCS-PWM 不对称半桥变换器研讨［J］。电气自动化。2007，29（5）：39-42.