改进型全桥移相zvs

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1、改进型全桥移相ZVS内容加载中...图1电路拓扑在由Lrx及Crx组成的辅助谐振支路中，电容Crx足够大，其上电压VCrx应满足VCrx≈500)this.style.ouseg(this)">Vin（1）则电感Lrx上得到的是一个占空比为50％的正负半周对称的交流方波电压，其幅值为Vin/2。电感上的电流峰值ILrx(max)为ILrx(max)=500)this.style.ouseg(this)">（2）式中：Vin为输入直流电压；Ts为开关周期。电路采用移相控制方式，它的主电路工作原理也和基本的全桥P变换器完全一样。而辅助支路的存在，可以保证滞后臂开关管在全部负载范围内的零电压开

2、通和关断。1.2电路运行过程分析由于移相控制的全桥P电路在很多文献上已经有了详细的探讨，所以本文不具体地分析其工作过程，只讨论滞后臂开关管的开关过程及其达到零电压开关的条件。为了便于分析，假设：——所有功率开关管及二极管均为理想器件；——所有电感及电容均为理想元件；——考虑功率开关管输出结电容的非线性，有C1=C2=C3=C4=（4/3）Coss，并记C3＋C4=C；——考虑变压器的漏感Llk；——由于电感Lrx及电容Crx足够大，可以认为电感Lrx上电流iLrx在死区td内保持不变。1）t0时刻之前在t0时刻之前，如图2所示，变压器原边二极管D1，开关管S3，变压器副边二极管D5处于导

3、通状态，变压器原边电流ip通过二极管D1和开关管S3流通，并在输出电压nVo的作用下线性下降，电路处于环流状态，实际电流方向与电流参考方向相反。在t0时刻，变压器原边电流ip(t0)为ip(t0)=500)this.style.ouseg(this)">=－I1（3）式中：I1是副边输出滤波电感Lf电流最小值反射到原边的电流值，显然，I1的大小取决于负载情况。500)this.style.ouseg(this)">图2电路主要波形（死区时间被放大）图中下标（Ⅰ）：ip(td)≤I1时，（Ⅱ）：ip(t)=I1（t≤td时）此时，辅助支路电感Lrx上电流ILrx(t0)为iLrx(t0)=

4、ILrx(max)（4）2）t0～t1时间段在t0时刻，开关管S3在电容C3及C4的作用下零电压关断。从t0时刻开始，电路开始发生LC谐振，使C3充电，C4放电，此阶段等效电路如图3所示，其中C为C3与C4的并联，变压器原边电压及电流为vp和ip，电容C上的电压及电流为vc和ic。在这时间段分别为500)this.style.ouseg(this)">图3t0～t1时间段电路等效拓扑vp=Llk500)this.style.ouseg(this)">（5）ic=C500)this.style.ouseg(this)">（6）vp＋vc=Vin（7）ip－ic=ILrx(max)（8）初始

5、条件为ip(t0)=－I1，vc(t0)=Vin解方程式，并代入初始条件可得ip=－(ILrx(max)＋I1)cosωt＋ILrx(max)（9）vp=500)this.style.ouseg(this)">(ILrx(max)＋I1)sinωt（10）vc=Vin－500)this.style.ouseg(this)">(ILrx(max)＋I1)sinωt（11）ic=－(ILrx(max)＋I1)cosωt（12）式中：ω=1/500)this.style.ouseg(this)">为谐振角频率。这一谐振过程直到t1时刻，电容C4上的电压谐振到零，二极管D4自然导通，这一过程结束

6、。这一时间段长度为t1=500)this.style.ouseg(this)">arcsin500)this.style.ouseg(this)">（13）此时ip(t1)=－(ILrx(max)＋I1)cosωt1＋ILrx(max)=I2（14）3）t1～td时间段在t1时刻，D4导通，变压器原边电流ip在输入电压Vin作用下线性上升。此阶段等效电路如图4所示。在这时间段有vp=Vin（15）ip=I2＋500)this.style.ouseg(this)">(t－t1)（16）500)this.style.ouseg(this)">图4t1～td时间段电路等效拓扑此过程可分为以下两

7、种情况。（1）在死区td结束时，ip(td)≤I1，则在td时刻，原边电流为ip(td)=I2＋500)this.style.ouseg(this)">(td－t1)（17）（2）设在t2时刻（t2<td），ip(t2)=I1，则在时刻t2，这一过程结束。此后保持ip(t)=I1(t2<=t<=td)（18）原边通过变压器向副边提供能量。在td时刻，原边电流为ip(td)=I1（19）开关管S4实现零电压开通的条件