新型ZVZCT軟開關(guān)PWM變換器的研究

　?。?）T6－T7：T6以后，流過輔助管S2的漏源電流為零，此后給輔助管S2加關(guān)斷信號可使S2零電流關(guān)斷，而且T6以后整流二極管已完全導(dǎo)通，電路又回到傳統(tǒng)的PWM工作狀態(tài)。T7時輔助管S3導(dǎo)通，電路又重復(fù)上一個周期的工作。

3參數(shù)設(shè)計

3．1諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)計

　?。?）輔助管脈沖寬度的確定

　　輔助管S2的脈寬≥為主開關(guān)管S1實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷的準(zhǔn)備時間T45＋電感LR2中能量全部釋放的時間T56。輔助管S3的脈寬≥為主開關(guān)管S1實(shí)現(xiàn)零電壓接通的準(zhǔn)備時間（T01＋T12）＋電感LR1中能量全部釋放的時間T23。

　　本設(shè)計中取T01＋T12=0.05T,T45=0.03T,其中T為開關(guān)周期。

　?。?）設(shè)置電流系數(shù)Ki

　　Irm為流過電感LR1電流的最大值。Ki值大于1。

　?。?）設(shè)置電壓系數(shù)KV

　　Vc2max為電容C2的最高電壓，KV≥1。

　?。?）諧振電感、電容的計算

　?、倭汶妷航油ㄟ^程（ZVT）　由ZVT的動作原理可知，主開關(guān)管是零開通損耗，關(guān)斷時靠電容C1緩沖減少關(guān)斷損耗，定性地說較大的C1有利于減小關(guān)斷損耗，但C1越大，存儲的能量C1VDS2越多，C1能量再經(jīng)諧振轉(zhuǎn)移到LR1上使電流峰值增高，關(guān)斷損耗增大。可見這部分諧振能量究竟取多大，才能使主開關(guān)管的總損耗最小是設(shè)計此電路的關(guān)鍵。

其中Ii取電感電流最大值PO/Vimin,（PO為輸出功率），C1包括諧振電容、主管寄生電容和整流二極管的結(jié)電容。

　　②零電流關(guān)斷過程（ZCT）　從ZCT的工作原理可知，主管是零關(guān)斷損耗，關(guān)斷時靠諧振回路的分流使主開關(guān)管的電流發(fā)生轉(zhuǎn)移，為實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷，諧振回路電流最大值但是太大的諧振電流又使諧振電感和輔助管的負(fù)擔(dān)加重，因此應(yīng)根據(jù)以下公式，通過選取適當(dāng)?shù)碾妷合禂?shù)來計算諧振電容和電感。

3．2功率器件的選擇

　　設(shè)計功率器件時，主要應(yīng)根據(jù)兩個基本參數(shù)來選擇。第一個參數(shù)是功率器件截止時的耐壓值，第二個參數(shù)是功率器件在導(dǎo)通時所能承受的最大電流值。這兩個參數(shù)的選擇是由開關(guān)變換器的類型決定的。表1列出了新型軟開關(guān)電路中幾個主要功率器件的電流、電壓應(yīng)力。

表1開關(guān)管與二極管的電流電壓應(yīng)力

注：表中D為占空比

　?。?）輔助管S2：輔助管S2僅在T4－T6流過電流，在一個周期的其它時間電流均為零。T4－T5時，LR2通過S1、D1、S2與C2、C3發(fā)生諧振，流過S2電流按正弦規(guī)律上升，。T5－T6時LR2、C2通過D6、D諧振，S2電流減小，直到T6時iLR2=0。在T5時，電流達(dá)到最大值Ii。