一种新颖的ZVZCS PWM全桥变换器

电源技术论文一种新颖的ZVZCS PWM全桥变换器摘要:提出了一种新颖的零电流零电压开关(ZCZVS)PWM全桥变换器,通过增加一个辅助电路的方法实现了变换器的软开关。与以往的ZCZVSPWM全桥变换器相比,所提出的新颖变换器具有电路结构简单、整机效率高以及电流环自适应调整等优点,这使得它特别适合高压大功率的应用场合。详细分析了该变换器的工作原理及电路设计,并在一台功率为4kW,工作频率为80kHz的通信用开关电源装置上得到了实验验证。关键词:全桥变换器;零电压开关;零电流开关;软开关;脉宽调制引言移相全桥零电压PWM软开关(PSFBZVS)变换器与移相全桥零电压零电流PWM软开关(PSFBZVZCS)变换器是目前国内外电源界研究的热门课题,并已得到了广泛的应用。在中小功率的场合,功率器件一般选用MOSFET,这是因为MOSFET的开关速度快,可以提高开关频率,采用ZVS方式,就可将开关损耗减小到较为理想的程度[1]。而在高压大功率的场合,IGBT更为合适。但IGBT的最大的缺点是具有较大的开关损耗,尤其是由于IGBT的“拖尾电流”特性,使得它即使工作在零电压情况下,关断损耗仍然较大,要想在ZVS方式下减少关断损耗,则必须加大IGBT的并联电容。然而由于轻载时ZVS很难实现(滞后臂的ZVS更难实现),因此ZVS方案对于IGBT来说并不理想。若采用常规的移相全桥软开关变换器,其优点是显而易见的,即功率开关器件电压、电流额定值小,功率变压器利用率高等,但是它们却也存在着各种各样的缺点:有的难以适用于大功率场合;有的要求很小的漏感;有的电路较为复杂且成本很高[2][3][4][5][6]。本文提出了一种新颖的ZVZCSPWM全桥变换器,它能有效地改进以往所提出的ZVZCSPWM全桥变换器的不足。这种变换器是在常规零电压