一种新型移相全桥ZVZCS PWM变换器拓扑结构

2 参数分析

从以上的分析，对于电路的各个主要参数可以进行以下分析。

2．1 最大占空比

根据变压器的伏秒平衡原理，占空比可以表示为  



式中：TZCS为实现滞后桥臂ZCS的时间，它取决于开关管的关断特性。

2．2 原、副边电流分析

原边励磁电感的电流纹波为  



2．3 实现滞后桥臂ZCS的条件

从上面的分析可知，阻断电容电压在t8时刻达到一Vcbp而[t7"t8]时段与[t1～t2]时段类似，因此有  



从式(31)中可以看出，t23与负载电流无关，与占空比D成反比。也就是说可以在任意负载与输入电压变化范围内实现滞后桥臂的零电流开关。

2.4 阻断电容的选择

阻断电容的选择受到两个因素的制约，首先从式(24)和式(31)可知，为了提高Dmax，Cb应当尽量小；其次，为了降低滞后桥臂的电压应力和反向电压，Cb应当尽量大。因此要权衡选择Cb，一般在输出满载时，阻断电容电压峰值Vcbp=20％Vin。
  
3 实验结果

应用上面所分析的拓扑结构，实现了一台功率为840W的样机。移相控制电路由芯片UC3875实现。主要电路参数如表1所示。  

  
图4和图5分别为轻载和满载情况下的原边电流波形，可以看出滞后桥臂实现了ZCS。图6和图7分别表明超前桥臂在轻载和重载情况下都实现了ZVS。图8为副边整流电路的电流波形。图9为阻断电容上的电压波形。图10为负载范围内的效率曲线。  

  


  


  
4 结语

本文介绍了一种新型带双变压器结构的ZVZCS移相全桥PWN控制变换器。在轻载和重载的情况下，分别用漏感和励磁电感储存能量，实现了超前桥臂的ZVS和滞后桥臂的ZCS，从而减小了开关损耗．提高了电路工作效率。实现了一台840W运用这种拓扑结构的样机．实验结果验证了其可行性。