基于软开关技术的DC/DC功率变换器的设计

从式(4)可知Dloss由变压器漏感Lr、变比n、负载电流Io和开关频率fs决定。为了使变换器工作在较大的负载范围，开关频率选为60kHz。
2.4 滤波参数
假设Vo(min)为输出电压最小值、Vin(min)为输入电压最小值，Vo(max)为输出电压最大值、Vin(max)为输入电压最大值，满载输出电流为Io(max)，输出整流二极管的通态压降VD，VLF为输出滤波电感的直流压降，fs为全桥变换器的开关频率，输出电压峰峰值为△Vopp。则滤波电感Lf为

单个DC／DC功率变换器模块的功率为3 kW，流过电感的电流最大值即满载输出电流Io(max)为5.56A。
输出滤波电感电流主要是直流分量，交流分量较少，集肤效应影响不是很大，滤波电感选用线径较大的导线绕制，电感量计算值为1.76mH，为2mH。
输出电压纹波系数1％，变压器原边漏感为1.5μH，滤波电容的计算值为243μF,而耐压值决定于输出电压的最大值，考虑到电解电容有等效串联电阻(ESR)，因此，实际选用470μF／450V的电解电容6并2串。

3 试验结果
试验参数如下：
开关管S1~S4为MOSFET IXFKl50N15导通电阻为12.5mΩ；
整流桥D1~D8选用快速恢复二极管DSEl30-12；
移相控制控制器的工作频率为60kHz；
隔直电容为470μF，输入侧共模电感3mH；
系统功率3 kW，低压直流输入60V。
图3、图4为试验波形，从图3的波形可知无论在开通还是关断时刻，S1两端电压均为零(其他功率开关管的端电压和触发脉冲波形也类似)，实现了零电压开关，减少了功率器件的开关损耗，提高了系统的效率，图4所示的是高频变压器原边电压波形。

4 结语
这种基于软开关技术的DC／DC功率变换器，在功率为3 kw的电子模拟功率负载模块设计中成功地得到了应用。从实验的波形可以看出，全桥变换器的开关管实现了零电压开关，减少了器件的开关损耗。经测试，系统的效率达到了93％，同时整个装置的功率密度也增加了。