[分享] 一种两相ZVT—PWMDC/DC变换器的分析与设计

一种两相ZVT—PWMDC/DC变换器的分析与设计  

近几年来，随着软开关技术在DC/DC变换器中的应用日趋成熟，变换器的工作频率提高了，磁性元件以及电容的体积减小了，变换器的功率密度也随之提高了。自80年代初美国VPEC(VirginiaPowerElectronicCenter)的李泽元教授提出了软开关技术的概念后，软开关技术在DC/DC变换器中的应用已分别经历了谐振开关阶段、准谐振阶段以及软开关PWM阶段。其中前两个阶段共有的两大缺陷是：

(1)谐振元件处于功率传输的主电路中，使得开关器件的电压、电流应力增大；

(2)输出电压与开关频率有关，必须采用调频控制，因此不利于输入、输出滤波器的设计。

零过渡PWM技术出现后，受到人们广泛的重视。零过渡PWM变换器的主要优点是：

(1)保留了PWM技术的优点，实现了恒频控制；

(2)谐振元件与主开关并联，不参与功率传输，因此使主开关的电压、电流应力大大减小了；

(3)与以往的软开关变换器相比，能实现零开关条件的电源电压、负载变化范围更宽。

文献1提出的两相ZVT(Zero?Voltage?Transition)PWMDC/DC变换器是多相技术与零电压过渡PWM技术相结合的产物。由于使用了多相技术，减少了输出电流的纹波，相对地增大了输出功率。该电路的主开关是零电压开通的，主续流二极管是零电流关断的。

本文针对两相ZVT?PWMBuck变换器拓扑结构的特点和工作原理，推导了电压变换比、主开关零电压开通条件等公式，并给出了辅助谐振电路元件参数选取的依据。仿真和实验结果验证了推导的正确性和参数设计的可行性。