1. 引言
雙正激變換器" title="正激變換器">正激變換器克服了正激變換器中開(kāi)關(guān)電壓應(yīng)力高的缺點(diǎn)，每個(gè)開(kāi)關(guān)管只需承受輸入直流電壓，不需要采用特殊的磁復(fù)位電路就可以保證變壓器的可靠磁復(fù)位。它的每一個(gè)橋臂都是由一個(gè)二極管與一個(gè)開(kāi)關(guān)管串聯(lián)組成，不存在橋臂直通的危險(xiǎn)，可靠性高。因此雙正激變換器具有其它變換器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，成為目前中大功率變換器中應(yīng)用最多的拓?fù)?/a>" title="拓?fù)?>拓?fù)?/a>之一。雙正激組合變換器通過(guò)對(duì)雙正激變換器進(jìn)行并、串組合，可以克服其占空比只能小于0.5的缺點(diǎn)，提高變壓器的利用率和變換器的等效占空比，適合應(yīng)用于高輸入和輸出電壓的大功率場(chǎng)合[1,2] 。
現(xiàn)代電源的發(fā)展方向是高頻化、小型化、模塊化、智能化，實(shí)現(xiàn)變換器的高功率密度、高效率和高可靠性。提高開(kāi)關(guān)頻率，減小磁性元件的體積和重量是提高變換器功率密度的有效措施。但是在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)下工作的變換器，隨著開(kāi)關(guān)頻率的上升，一方面開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)損耗會(huì)成正比地增大，無(wú)源元件的損耗大幅度增加,效率大大降低；另一方面，過(guò)高的dv/dt和di/dt會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾(EMI),影響變換器的可靠性。為了改善高頻變換器開(kāi)關(guān)的工作條件,減小開(kāi)關(guān)損耗和電磁干擾,各種軟開(kāi)關(guān)" title="軟開(kāi)關(guān)">軟開(kāi)關(guān)技術(shù)應(yīng)用而生，包括無(wú)源軟開(kāi)關(guān)技術(shù)與ZVS/ZCS諧振、準(zhǔn)諧振、ZVS/ZCS-PWM、ZVT/ZCT-PWM等有源軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外廣大學(xué)者對(duì)雙正激及其組合變換器的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。軟開(kāi)關(guān)拓?fù)浯篌w上可分為三類，即應(yīng)用無(wú)源輔助電路的無(wú)源軟開(kāi)關(guān)拓?fù)洌粦?yīng)用有源輔助電路的有源軟開(kāi)關(guān)拓?fù)?；不需輔助電路的軟開(kāi)關(guān)拓?fù)洹１疚南到y(tǒng)地分析了這三類軟開(kāi)關(guān)拓?fù)?，指出各種拓?fù)涞奶攸c(diǎn)和適用場(chǎng)合，給出簡(jiǎn)單的分析和評(píng)價(jià)，并選擇了一種新型的ZVS雙正激組合變換器，作為高壓直流輸入航空靜止變流器DC/DC級(jí)拓?fù)?，成功研制了一臺(tái)4KW的雙正激組合變換器，滿載時(shí)效率高達(dá)95.51%。
2. 應(yīng)用無(wú)源輔助電路的無(wú)源軟開(kāi)關(guān)拓?fù)?/strong>
2.1 原邊箝位型ZVZCS雙正激變換器
文獻(xiàn)[3]提出了一種原邊箝位型ZVZCS雙正激變換器如圖1所示。原邊箝位電路由輔助電感Lr和兩個(gè)箝位二極管D3、D4組成。
圖1 原邊箝位型ZVZCS雙正激變換器
S1和S2開(kāi)通時(shí)Lr的電流從零開(kāi)始線性上升，從而減小了D6關(guān)斷時(shí)的di/dt和電壓尖峰，S1和S2為零電流開(kāi)通。S1和S2關(guān)斷時(shí)負(fù)載電流對(duì)開(kāi)關(guān)管的結(jié)電容充電，S1和S2為零電壓關(guān)斷。該拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是：通過(guò)簡(jiǎn)單的無(wú)源箝位電路減小了副邊續(xù)流二極管反向恢復(fù)引起的電壓尖峰，降低了電磁干擾，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)通和零電壓關(guān)斷，適合應(yīng)用于高壓輸出的大功率場(chǎng)合。缺點(diǎn)是變換器的開(kāi)關(guān)管為容性開(kāi)通。
2.2 一種雙正激電路的軟關(guān)斷拓?fù)?/strong>
文獻(xiàn)[4]提出了一種雙正激電路的軟關(guān)斷拓?fù)淙鐖D2所示。通過(guò)比開(kāi)關(guān)結(jié)電容大得多的諧振電容C1、C2限制開(kāi)關(guān)電壓的上升速度，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的ZVS關(guān)斷。由Lr、C1、C2 D3、D4和D5構(gòu)成的箝位電路是無(wú)損的，并能將變壓器漏感所存儲(chǔ)的能量全部返回到輸入電源中。但是開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)，諧振電流從開(kāi)關(guān)管流過(guò)，增加了開(kāi)關(guān)管的電流應(yīng)力，而且開(kāi)關(guān)管為硬開(kāi)通，對(duì)大功率雙正激電路效率的提高有較大的實(shí)用價(jià)值。
圖2 一種雙正激電路的軟關(guān)斷拓?fù)?/p>
2.3 無(wú)源ZVT雙正激變換器
圖3示出了一種無(wú)源ZVT 雙正激變換器[5] ，它通過(guò)在變壓器原邊增加輔助電路，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零電壓關(guān)斷。其工作原理為：當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)，諧振電容Cr 和諧振電感Lr通過(guò)開(kāi)關(guān)S2 及二極管D3諧振，將Cr上的電壓改變極性，在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，由于Cr比開(kāi)關(guān)管的結(jié)電容大得多，因此限制了開(kāi)關(guān)管電壓的上升速度，從而實(shí)現(xiàn)零電壓關(guān)斷。這種變換器的優(yōu)點(diǎn)是不需要增加有源開(kāi)關(guān)器件，因此電路簡(jiǎn)單。但是由于在開(kāi)關(guān)開(kāi)通時(shí)，諧振電流要從下管S2流通，因此增加了下管的電流應(yīng)力，而且開(kāi)關(guān)管為硬開(kāi)通,開(kāi)通損耗較大。
圖3 無(wú)源ZVT雙正激變換器
2.4 無(wú)損緩沖ZVZCS雙正激變換器
文獻(xiàn)[6]提出了一種無(wú)損緩沖ZVZCS雙正激電路如圖4所示。通過(guò)輔助電感Lr實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)通，由諧振電容Cr實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零電壓關(guān)斷。該變換器在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)都可以實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，通態(tài)損耗較小，而且緩沖電路是無(wú)損的。
圖4 無(wú)損緩沖ZVZCS雙正激電路
2.5 帶能量吸收電路的軟開(kāi)關(guān)雙正激變換器
文獻(xiàn)[7]提出了一種開(kāi)關(guān)管和副邊整流二極管帶能量吸收緩沖電路的雙正激電路如圖5所示。無(wú)損吸收緩沖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了原邊開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)通、零電壓關(guān)斷和副邊整流二極管的零電流開(kāi)通，并且副邊整流二極管不存在電壓尖峰和反向恢復(fù)損耗。該電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要附加2套緩沖電路。
圖5 帶能量吸收緩沖電路的軟開(kāi)關(guān)雙正激變換器
2.6 橋臂互感型軟開(kāi)關(guān)雙正激組合變換器
文獻(xiàn)[8]提出了一種橋臂互感型軟開(kāi)關(guān)雙正激組合變換器如圖6所示，將兩個(gè)雙正激變換器的串聯(lián)組合，副邊采用倍流整流電路，適用于高輸入電壓、低壓大電流輸出的場(chǎng)合。開(kāi)關(guān)管承受的電壓僅為輸入直流電壓的一半。利用耦合電感中儲(chǔ)存的能量實(shí)現(xiàn)開(kāi)的零電壓開(kāi)關(guān)，同時(shí)采用移相控制技術(shù)調(diào)節(jié)輸出電壓和實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。由于采用了帶兩個(gè)原邊繞組的變壓器，所以能夠使變壓器磁芯工作在雙象限和實(shí)現(xiàn)輸入電容電壓的自動(dòng)均壓。該電路的缺點(diǎn)是每個(gè)橋臂上的輔助電路增加了開(kāi)關(guān)管的電流應(yīng)力，電路的導(dǎo)通損耗比較大，輔助電路較復(fù)雜。
圖6 橋臂互感型軟開(kāi)關(guān)雙正激組合變換器
2.7 改進(jìn)的橋臂互感型軟開(kāi)關(guān)雙正激組合變換器
文獻(xiàn)[9]提出了一種改進(jìn)的橋臂互感型軟開(kāi)關(guān)雙正激組合變換器如圖7所示，不僅具有圖6電路所具有的優(yōu)點(diǎn)，而且不需要采用圖6電路所示的輔助電路。通過(guò)PWM控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，利用偶合的諧振電感Lr1和Lr2實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通，但是軟開(kāi)關(guān)范圍受一定的限制。由于輸入電容的自動(dòng)均壓方式是通過(guò)原邊電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)管和變壓器在兩個(gè)電容之間相互傳遞能量實(shí)現(xiàn)的，因而會(huì)增加開(kāi)關(guān)管的電流應(yīng)力和導(dǎo)通損耗。而且副邊整流二極管的電壓應(yīng)力較大，不適合應(yīng)用在高輸出電壓場(chǎng)合。該變換器適用于高輸入電壓、低壓大電流輸出的大功率場(chǎng)合。
圖7 改進(jìn)的橋臂互感型軟開(kāi)關(guān)雙正激組合變換器
3. 應(yīng)用有源輔助電路的有源軟開(kāi)關(guān)拓?fù)?/strong>
3.1 有源箝位軟開(kāi)關(guān)雙正激變換器
文獻(xiàn)[10]提出了一種有源箝位軟開(kāi)關(guān)雙正激變換器如圖8所示。通過(guò)在變壓器的原邊并聯(lián)一個(gè)由Sa、Ca、Da構(gòu)成的有源箝位網(wǎng)絡(luò)，不僅可以箝位開(kāi)關(guān)管的電壓，還可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管和輔管的零電壓開(kāi)通。同時(shí)變壓器勵(lì)磁電流雙向流動(dòng)，提高了變壓器磁芯的利用率。電路工作于準(zhǔn)方波模式，可以進(jìn)行恒頻PWM控制，電磁兼容性好。
圖8 有源箝位軟開(kāi)關(guān)雙正激變換器
3.2 一種新型的有源箝位雙正激變換器
為了減小變換器原邊開(kāi)關(guān)管和副邊二極管的開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，文獻(xiàn)[11]提出了一種新型的有源箝位雙正激變換器如圖9所示，利用2個(gè)開(kāi)關(guān)管Sa1、Sa2代替?zhèn)鹘y(tǒng)雙正激電路原邊的2個(gè)箝位二極管，同時(shí)加入一個(gè)箝位電容，實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)管和輔管的ZVS開(kāi)通。該拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，而且輔管Sa1、Sa2可以選用電壓定額較低的開(kāi)關(guān)管。該變換器適用于寬輸入電壓范圍的中、低壓場(chǎng)合，但是輔管的引入增加了電路控制的復(fù)雜性。
圖9 一種新型的有源箝位雙正激變換器
3.3 一種有源軟開(kāi)關(guān)雙正激變換器
文獻(xiàn)[12]提出了一種有源軟開(kāi)關(guān)雙正激變換器如圖10所示。輔助諧振網(wǎng)絡(luò)的輔管可以零電流開(kāi)通，ZVS關(guān)斷，同時(shí)實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)管S1的零電壓零電流開(kāi)通、零電壓關(guān)斷和S2的零電流開(kāi)通。該拓?fù)涞娜秉c(diǎn)輔助電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，開(kāi)關(guān)管S2是硬關(guān)斷，而且存在容性開(kāi)通損耗。
圖10 一種有源軟開(kāi)關(guān)雙正激變換器
3.4 串聯(lián)組合式ZVS雙正激變換器
圖11所示電路[13]是由兩個(gè)ZVS雙正激變換器串聯(lián)組成。它可以實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通和輔管的零電流開(kāi)通、零電壓零電流關(guān)斷。在主開(kāi)關(guān)管開(kāi)通前超前導(dǎo)通輔管Sa1(或Sa2),通過(guò)Lr1（或Lr2）和Cr1（或Cr2）諧振，使諧振電容上的電壓達(dá)到Vin/2,然后開(kāi)通主開(kāi)關(guān)管。由于該電路采用了帶兩個(gè)原邊的變壓器，所以它能實(shí)現(xiàn)磁芯的雙象限工作和輸入電容的自動(dòng)均壓，適合應(yīng)用在高電壓輸入的大功率場(chǎng)合。但是副邊整流二極管的電壓為兩倍的副邊電壓，因而限制了變換器在高輸出電壓領(lǐng)域的應(yīng)用。
3.5 有源ZVT雙正激變換器
文獻(xiàn)[14]提出了一種有源ZVT雙正激變換器如圖12所示。其基本原理與圖4所示的無(wú)源ZVT電路一樣，也是通過(guò)比開(kāi)關(guān)結(jié)電容大得多的諧振電容Cr限制開(kāi)關(guān)電壓上升速度，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)ZVS關(guān)斷。與圖4不同的是，諧振回路與主回路完全分開(kāi)，在諧振網(wǎng)絡(luò)中增加了諧振開(kāi)關(guān)Sa，諧振電流不從下管中流過(guò)，因此不增加變換器主開(kāi)關(guān)管的電流應(yīng)力。而且通過(guò)在S1、S2開(kāi)通之前很短的時(shí)間內(nèi)超前開(kāi)通諧振開(kāi)關(guān)Sa，能夠?qū)崿F(xiàn)S1、S2的零電壓開(kāi)通。該帶電路的缺點(diǎn)是Sa零電流開(kāi)關(guān)，但為容性開(kāi)通，而且這種變換器增加了電路的復(fù)雜性。
圖12 有源ZVT雙正激變換器
3.6 ZVT交錯(cuò)并聯(lián)雙正激組合變換器
文獻(xiàn)[15]提出了一種ZVT交錯(cuò)并聯(lián)雙正激組合變換器，如圖13所示，采用一套輔助電路實(shí)現(xiàn)整個(gè)組合變換器的主開(kāi)關(guān)管的ZVS。輔助電路由兩個(gè)開(kāi)關(guān)管Sa1、Sa2、D5、D6有和諧振電容Cr組成，將變壓器漏感和勵(lì)磁電感作為諧振電感，減少了外加諧振電感帶來(lái)的損耗。但是輔管是零電流開(kāi)關(guān)，存在容性開(kāi)通損耗。
圖13 ZVT交錯(cuò)并聯(lián)雙正激組合變換器
3.7 ZCT雙正激變換器
文獻(xiàn)[16]提出了ZCT雙正激變換器，如圖14所示，在每個(gè)開(kāi)關(guān)管旁并聯(lián)一個(gè)諧振回路，在主開(kāi)關(guān)管關(guān)斷之前開(kāi)通諧振開(kāi)關(guān)，通過(guò)諧振回路的諧振，將主開(kāi)關(guān)管的電流轉(zhuǎn)移到諧振回路中，從而實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)管的零電流關(guān)斷，諧振開(kāi)關(guān)在諧振電流過(guò)零時(shí)自然關(guān)斷。ZCT雙正激變換器特別適合于以IGBT 作主開(kāi)關(guān)管的應(yīng)用場(chǎng)合，可以避免IGBT 關(guān)斷時(shí)由拖尾電流引起的關(guān)斷損耗。但是主開(kāi)關(guān)管是硬開(kāi)通，而且需要兩個(gè)輔助開(kāi)關(guān)和兩套輔助電路，因此電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
圖14 ZCT雙正激變換器
3.8 廣義軟開(kāi)關(guān)-PWM雙正激變換器
廣義軟開(kāi)關(guān)，就是用有源或無(wú)源的無(wú)損吸收電路，使開(kāi)關(guān)過(guò)程軟化，實(shí)現(xiàn)近似零電壓開(kāi)通或近似零電流關(guān)斷，減少開(kāi)關(guān)損耗，同時(shí)降低整流二極管的反向恢復(fù)損耗。它可以達(dá)到與傳統(tǒng)ZVT或ZCT軟開(kāi)關(guān)幾乎相同的指標(biāo)，但比傳統(tǒng)軟開(kāi)關(guān)具有電路簡(jiǎn)單，成本低廉，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。圖15所示是一種廣義軟開(kāi)關(guān)-PWM雙正激變換器[17,18]，原理簡(jiǎn)述如下：主開(kāi)關(guān)管S1、S2以及輔管Sa同時(shí)開(kāi)通，回路中Lr限制了主開(kāi)關(guān)管的電流上升率，減小了開(kāi)通損耗。S1先關(guān)斷，變壓器電流對(duì)C1充電，C1上的電壓不能突變，因此S1電壓上升電壓斜率受到限制，關(guān)斷損耗減小。令Sa先于S2關(guān)斷，當(dāng)S2關(guān)斷時(shí)，器電流對(duì)C2充電，和S1關(guān)斷情況相同，減小了S2的關(guān)斷損耗。該電路的特點(diǎn)是：變壓器和吸收電感的儲(chǔ)能可回饋給電源，輔管Sa可實(shí)現(xiàn)ZVS，S1、S2雖然不是零電壓開(kāi)通，也不是零電流關(guān)斷，但是有源無(wú)損吸收電路有效地軟化了開(kāi)關(guān)過(guò)程。但是吸收電路需增加輔助開(kāi)關(guān)管，控制較復(fù)雜。
圖15 廣義軟開(kāi)關(guān)-PWM雙正激變換器
4. 不需輔助電路的軟開(kāi)關(guān)拓?fù)?/strong>
4.1 雙橋式ZVS雙正激組合變換器
圖16提出了一種雙橋式ZVS雙正激組合變換器[19]，兩個(gè)雙正激變換器在原邊串聯(lián)，共用一個(gè)高頻變壓器，通過(guò)移相控制，并利用變壓器漏感和勵(lì)磁電感實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通。變壓器磁芯的雙象限磁化實(shí)現(xiàn)了輸入電容的自動(dòng)均壓。該電路適用于高輸入、輸出電壓，大電流輸出的場(chǎng)合，但是通態(tài)損耗較大。
圖16 雙橋式ZVS雙正激變換器
4.2 ZVZCS PWM交錯(cuò)并聯(lián)的雙正激組合變換器
文獻(xiàn)[20]提出了一種ZVZCS PWM并聯(lián)的雙正激組合變換器如圖17所示，副邊采用耦合的濾波電感以減小空載電流和環(huán)流電流，Ls1、Ls2是變壓器的副邊漏感。通過(guò)PWM控制，不需輔助電路就實(shí)現(xiàn)了S1、S2的ZVS和S3、S4的ZCS，減小了原邊和副邊的空載和環(huán)流電流，降低了通態(tài)損耗。它適合用于高壓輸入、IGBT做開(kāi)關(guān)管的場(chǎng)合。
圖17 ZVZCS PWM交錯(cuò)并聯(lián)的雙正激組合變換器
4.3 新型的ZVZCS雙正激組合變換器
文獻(xiàn)[21]提出了一種新型的ZVZCS PWM交錯(cuò)并聯(lián)的雙正激組合變換器如圖18所示。兩個(gè)相同的雙正激變換器在原邊串聯(lián)，采用一個(gè)帶兩個(gè)原邊繞組和兩個(gè)副邊繞組的高頻變壓器，采用PWM技術(shù)減少空載和環(huán)流電流，降低了導(dǎo)通損耗。在較寬的負(fù)載范圍內(nèi)不需采用任何有源或無(wú)源輔助電路，由變壓器漏感電流實(shí)現(xiàn)了S1、S3的零電壓零電流開(kāi)通、零電壓關(guān)斷，利用漏感電流和環(huán)流電流實(shí)現(xiàn)S2、S4的零電流開(kāi)通、零電壓關(guān)斷。4個(gè)開(kāi)關(guān)管類似全橋變換器工作，磁芯元件和濾波器體積都很小。該變換器的優(yōu)點(diǎn)是變壓器原邊側(cè)沒(méi)有環(huán)流存在，但是需要兩個(gè)相同的原邊繞組，銅損較大。此外S2、S4為零電流開(kāi)通，用MOSFET作開(kāi)關(guān)管時(shí)存在容性開(kāi)通損耗。適用于高輸入電壓的大功率場(chǎng)合。
圖18新型的ZVZCS雙正激組合變換器
4.4 ZVS三電平雙正激組合變換器
文獻(xiàn)[22]提出了一種新型的ZVS三電平雙正激組合變換器，如圖19所示。它由兩個(gè)雙正激電路串聯(lián)構(gòu)成，經(jīng)過(guò)一個(gè)有兩個(gè)原邊繞組的高頻變壓器實(shí)行隔離輸出。利用集成在高頻變壓器中的副邊漏感，通過(guò)PWM控制實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的ZVS。該變換器的開(kāi)關(guān)管所承受的電壓應(yīng)力為輸入直流電壓的一半，因此適用于高電壓輸入場(chǎng)合。文獻(xiàn)最后給出了采用全波整流和倍流整流的ZVS三電平雙正激組合變換器拓?fù)洹?/p>
圖19 ZVS三電平雙正激組合變換器
4.5 新型的ZVS雙正激組合變換器
文獻(xiàn)[23]提出了一種新型的ZVS雙正激組合變換器，如圖20所示。主電路原邊部分由交錯(cuò)并聯(lián)的雙正激組合變換器簡(jiǎn)化而來(lái)，原邊只用兩個(gè)續(xù)流二極管，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。而且采用變壓器的磁集成技術(shù)，高頻變壓器磁芯雙向磁化，提高了磁芯的利用率，進(jìn)一步減小了體積，提高了變換器的功率密度。此外，該變換器還具有如下一些特點(diǎn)：
(1)變換器采用開(kāi)環(huán)控制，在接近100%的等效占空比下工作，變換效率高；(2)可以通過(guò)變壓器漏感（或串聯(lián)電感）能量實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通，同時(shí)降低了副邊整流二極管的反向恢復(fù)損耗，大大提高了效率；(3)輸出濾波電路不含濾波電感，這樣由于輸出濾波電容的箝位作用，大大減小了副邊整流二極管的電壓尖峰。該變換器起著隔離和變壓的作用，輸出電壓隨輸入電壓和負(fù)載變化，所以適合應(yīng)用于輸入電壓變化范圍較小的兩級(jí)或多級(jí)系統(tǒng)中。
圖20新型的ZVS雙正激組合變換器
本文選用這種新型的ZVS雙正激組合變換器，作為高壓直流輸入航空靜止變流器DC/DC級(jí)拓?fù)?，采用?串組合方式成功研制了一臺(tái)4KW的DC/DC變換器（實(shí)驗(yàn)電路如圖21）。
圖21變換器實(shí)驗(yàn)電路圖
實(shí)驗(yàn)主要數(shù)據(jù)為：輸入直流電壓：Vin=270V；輸出直流電壓：Vo=360V；D=0.483；變壓器磁芯：雙EE55B。變壓器原副邊變比：K=13：11；變壓器原邊漏感（包括串聯(lián)電感）：Ls1= Ls2= Ls3= Ls4=26uH；開(kāi)關(guān)管(S1~S8)：IXTK48N50(Rds(on)=0.10 , Cds="620pF")；原邊續(xù)流二極管(D1~D4)：DSEI60-06A；副邊整流二極管(D5~D8)：DSEI60-10A 。輸出濾波電容：Cf1= Cf2=470uF；開(kāi)關(guān)頻率：fs=100kHz。
圖22 ZVS開(kāi)關(guān)波形(2us/div)
?。–H1：S1漏源電壓 100V/div；CH2：S1驅(qū)動(dòng)電壓 20V/div）
圖23滿載時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓、副邊電壓、電流波形(2us/div) （CH1：S1驅(qū)動(dòng)電壓 20V/div；CH2：變壓器副邊電壓 250V/div；CH3：變壓器副邊電流 10A/div）
圖22是開(kāi)關(guān)管S1的驅(qū)動(dòng)電壓和漏源電壓的波形，從圖中可以看出S1實(shí)現(xiàn)了ZVS。圖23給出了滿載時(shí)副邊電壓和電流的波形。由于輸出濾波電容的箝位，副邊幾乎沒(méi)有電壓尖峰。圖24給出了變換器效率和輸出功率的關(guān)系曲線，滿載時(shí)效率高達(dá)95.51%。
圖23 滿載時(shí)副邊電壓和電流的波形
圖24 效率與輸出功率的關(guān)系曲線
5. 結(jié)論
本文對(duì)應(yīng)用無(wú)源輔助電路、有源輔助電路和不需附加輔助電路的三類雙正激軟開(kāi)關(guān)拓?fù)溥M(jìn)行了系統(tǒng)的分析和評(píng)價(jià)，并選擇一種新型的雙正激軟開(kāi)關(guān)拓?fù)渥鳛楦邏褐绷鬏斎牒娇侦o止變流器的DC/DC級(jí)拓?fù)洌晒ρ兄屏艘慌_(tái)4KW的樣機(jī)，最后給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本文的分析將有助于在不同的應(yīng)用場(chǎng)合選擇最合適的雙正激變換器的軟開(kāi)關(guān)拓?fù)洹?/p>