实现ZVS的策略及次级占空比的丢失

出处：oldzhang 发布于：2008-10-09 15:13:23

　　超前臂比滞后臂容易实现ZVS，只要满足条件使滞后臂实现ZVS，则超前臂肯定会实现ZVS。因此，移相ZVS PWM DC-DC全桥转换器实现ZVS的关键在于滞后臂。滞后臂实现ZVS的条件就是式。从式（5－l19）可以看出，要满足它有两个办法：一是增大谐振电感Lr，二是增大I2。

　　1．增加励磁电流

　　对于某一已知的谐振电感Lr，就必须有一个电流I2的值I2min来使Lr中的能量1/2LrI2min能实现ZVS。有人提出用增加励磁电流IM的方法实现ZVS，实质上就是提高I2min。

　　由于增加了励磁电流IM，初级电流在负载电流的基础上增加了励磁电流，因而增加了它的电流，也使通态损耗增大。同时，励磁电流的增大也增加了变压器的损耗。因此，在励磁电流的选取上，要充分考虑开关器件和变压器的损耗。

　　2. 增大谐振电感

　　因为励磁电流与负载无关，所以在轻载时，转换器的效率很低。实现ZVS的另一种方法是增大谐振电感。要在一定的负载范围内实现ZVS，就可以知道一个的负载电流，根据这个电流，忽略励磁电流，就可以得到I2的值I2min，然后利用式（5－119）就可以计算出所需要的谐振电感。

　　3. 次级占空比的丢失

　　次级占空比的丢失是全桥ZVS PWM DC／DC转换器中一个重要的现象。所谓次级占空比丢失，就是说次级的占空比Dus小于初级的占空比Dup，即：Dus＜Dup，其差值就是次级占空比丢失Dloss：

　　产生次级占空比丢失的原因是：存在初级电流从正向（或负向）变化到负向（或正向）负载电流的时间。在这段时间里，虽然初级有正电压方波（或负电压方波），但初级不足以提供负载电流，次级整流桥的所有二极管导通，负载处于续流状态，其两端电压为零。这样次级就丢失了（t2～t5）和（t8～t11）这部分电压方波。这部分时间与1／2开关周期的比值就是次级的占空比丢失Dloss即

　　从式（5-123）中可以知道：Lr越大，Dloss越大；负载越大，Dloss越大；Ui越低，Dloss越大。

　　Dloss的产生使Dus减小，为了得到所需求的输出电压，就必须减小初、次级绕组的匝数比。而匝数比的减小会带来两个问题：一是初级电流增加，开关管的电流峰值也要增加，这将使通态损耗加大；二是次级整流桥的耐压值要增加。为了减小Dloss，提高Dus，可以采用饱和电感的办法，就是将谐振电感Lr改为饱和电感，但还是存在Dloss。

关键词：实现ZVS的策略及次级占空比的丢失DC-DCZVS

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