不對(duì)稱(chēng)半橋變換器的研究

C=C_S1=C_S2。

由于負(fù)壓加在L_k上，漏感電流I_p開(kāi)始減小。副邊為了保持輸出電流I_o不變，整流二級(jí)管D₁和D₂一起導(dǎo)通，變壓器副邊等效短路，變壓器原邊電壓全部加在漏感上。

3）開(kāi)關(guān)模式3（t₂～t₄） 在t=t₂時(shí)，v_A=0時(shí)，S₂的體二極管D_S2開(kāi)始導(dǎo)通，為S₂創(chuàng)造了零電壓開(kāi)通的條件。這時(shí)一個(gè)恒定的電壓V_cb加在L_k上，變壓器原邊電流i_p線性下降，在t=t₃時(shí)，i_p過(guò)零，并反向增大，二極管D₁和D₂繼續(xù)共同導(dǎo)通。

S₂必須在t₂～t₃之間導(dǎo)通，否則將失去零電壓開(kāi)通條件。所以要適當(dāng)設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)脈沖之間的死區(qū)時(shí)間（t_a－t₀）。

通過(guò)對(duì)不對(duì)稱(chēng)半橋開(kāi)關(guān)S₂的開(kāi)通瞬態(tài)分析可知，要使開(kāi)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS開(kāi)通，必須滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件。

（1）在S₂開(kāi)通時(shí)，S₂兩端的電壓（即v_A）必須小于零且i_p仍為正向，也就是說(shuō)，電路要有一定的負(fù)載電流，由式（3）可得

i_p1> （5）

從而得出特征阻抗要滿(mǎn)足的條件為

Z_n> （6）

（2）兩個(gè)開(kāi)關(guān)脈沖之間要保證適當(dāng)?shù)乃绤^(qū)時(shí)間，使得S₂在其電壓過(guò)零時(shí)開(kāi)通。也就是要滿(mǎn)足t₂－t₀t_a－t₀t₃－t₀，其中

t₂－t₀=C＋arcsin （7）

t₃－t₀=(t₂－t₀)＋L_k （8）

S₁的零電壓開(kāi)通過(guò)程同S₂類(lèi)似。當(dāng)S₂關(guān)斷，S₁準(zhǔn)備開(kāi)通時(shí)，i_p給C_S2充電，而C_S1放電。L_k，C_S1，C_S2組成串聯(lián)諧振電路。當(dāng)C_S1上的電壓放到零時(shí)，S₁的體二極管D_S1開(kāi)通，這時(shí)開(kāi)通S1，就實(shí)現(xiàn)了S₁的ZVS開(kāi)通。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)以上的分析，設(shè)計(jì)了一個(gè)頻率為100kHz的電路。輸入電壓為40～60V，輸出電壓為12V，輸出電流為6A。原邊開(kāi)關(guān)選用STP75NE75，D₁選用STP10H100CT，D₂選用STP30L60CT。功率變壓器選用EER28骨架，N_p=10匝，N_S1=N_S2=6匝。實(shí)驗(yàn)所得的S₁、S₂的漏源極電壓波形與漏極電流波形見(jiàn)圖4。從圖4中可以看出，S₁和S₂都實(shí)現(xiàn)了ZVS。

(b) V_in=60V

(a) V_in=40V

(d) V_in=60V

(c) V_in=40V

圖4 在不同輸入電壓時(shí)的實(shí)驗(yàn)波形