一种等离子显示系统专用电源

该电路超前臂和传统的移相控制ZVS-PWM变换器一样实现零电压开关，由于输出电感参与了超前桥臂的谐振，所以在原边漏感很小的情况下也可以给超前桥臂开关管S1，S3并联电容C1，C3来实现零电压开关。辅助电路在输出滤波电感磁芯上加一个绕组，当原边向副边传送能量时，由增加的绕组经辅助回路给箝位电容Ch充电。其后当S1关断，原边电压过零期间，Ch经过二极管Dh放电，把电压折射到原边，通过箝位电容的放电，流经变压器原边的电流下降到0，为滞后桥臂提供零电流开关条件。SW1～SW4为IGBT的驱动信号。各开关管的时序和整个电路的工作状态如图5所示。

3．3 关于次级箝位ZVZCS电路的几点考虑
3．3．1 关于超前桥臂的零电压开关条件分析
对于超前桥臂而言，只要与开关管并联的电容足够大就可以很好的保证开关管零电压关断。为了实现超前桥臂的零电压开通，要求有足够的能量来使超前桥臂的开关管外部并联的电容充、放电，从而让即将开通的开关管的反并联二极管自然导通。
为了获得超前桥臂的零电压开通，谐振时间和死区时间应满足：

为了保证有足够的能量来使超前桥臂的开关管外部并联的电容充、放电。则(3)式中：

虽然超前桥臂的开关管并联电容越大，零电压关断效果越好，但是过大又限制了零电压开关的负载范围。所以Ceq选择应该在开关损耗和负载两者之间折中。同时，减小K、VH，增大L1k都有利于零电压的实现，但增大L1k有恶化副边占空比的丢失。
3．3．2 关于滞后桥臂的零电流开关条件分析
要想保证滞后桥臂的零电流开关，要求在滞后桥臂关断之前原边电流下降到0。原边电流的下降主要发生在次级箝位节段，所以在次级开始箝位时Ch中的能量要能够使L1k上的储能得到全部释放。即：

所以Ch的大小要满足式(8)，但Ch过大又增加了给Ch充电的环流，而且Ch要保证在原边向副边传送能量结束之前充电结束。所以Ch应该在保证零电流开关情况下尽可能小。
在滞后桥臂关断之前，要保证ip能够下降到0，则应该满足：

所以，增大VH有利于滞后桥臂零电流的实现，但是VH不能超过输入电压折算到副边的值，而且VH增大又不利于超前桥臂零电压的实现。
3．3．3 耦合输出电感及输出滤波电感与耦合电感的变比
要保证辅助电路的二极管Dc的软开关，则Ch应该在原边向副边传送能量之前充电完成。

所以，耦合电感的漏感L1ks应该满足上式要求。但L1ks增大又可以减少变压器原边电流、输出电压电流的纹波，所以L1ks应该在满足上式的情况下尽量大。
箝位电容Ch的充电电压值满足如下关系式：

这种次级无源箝位ZVZCS全桥变换器，由于采用了零电压和零电流软开关有效的抑制了开关损耗，提高了变换效率。采用了全桥变换器拓扑结构，可以满足大功率的需求。但这种电路结构复杂，成本高，并且由于器件多，其可靠性也降低。对于本系统的待机电源和逻辑及控制电源功率比较小，可以采用单端反激式变换器，以降低成本。由于篇幅限制这里不再对单端反激变换器进行分析。

4 结语
等离子显示器与其他显示器相比，具有体积小，高亮度和高对比度的特点。但等离子显示屏与其他显示屏相比电压驱动比较复杂，所以对电源的要求比较高。对于等离子显示屏而言，电源是其中关键的一部分，要求输出电压高、输出功率大、纹波系数小和噪声低。本文所设计的PDP电源满足了以上要求。