摘要：实现了一种新的带双变压器结构的零电压零电流移相全桥pwm控制变换器。详细分析了该变换器的工作时序和工作状态，给出了各个状态的等效电路。在这个拓扑结构基础上，调试出一台工作功率840w，开关频率为100khz的样机。同时列出实验波形以及效率曲线进一步验证了这一电路的优势。
　　关键词：移相全桥电路；zvzcs；效率

o 引言
　　传统的全桥(full-bridge——fb)pwm变换器适用于输出低电压、大功率的情况．以及电源电压和负载电流变化范围大的场合。为避免开关过程中的损耗随频率增加而急剧上升，在移相控制(phase—shifting control——psc)技术的基础上利用功率mos管的输出电容和变压器的漏感作为谐振元件，使全桥变换器的4个开关管依次在零电压下导通，实现恒频软开关．称为全桥零电压开关pwm变换器。它由于实现zvs主要靠变压器漏感储能，但在轻载的条件下，电感能量不够大，因此psc fb zvs—pwm变换器的滞后桥臂不易满足zvs条件。所以有人开发出一种pscfb zvzcs—pwm变换器，这种电路在保证超前桥臂开关管实现零电压开通的条件下，利用在变压器原边串联一个饱和电感ls的方法，实现滞后臂的零电流关断。其特点是滞后桥臂开关不再并联电容，以避免开通时电容释放的能量加大开通损耗。但是，外部加大电感会储存额外的能量从而产生大循环电流而加大损耗。
本文中提出了一种新型zvzcs移相全桥pwm控制变换器，在超前桥臂实现zvs的基础上，让滞后桥臂实现零电流开通与关断。

l 电路拓扑及其工作原理
　　电路拓扑如图1所不。在新的拓扑结构中，传统移相全桥pwm控制变换器巾的变压器中两个独立且相同参数的变压器替代，在前半个周期中，一个变压器实现传统电路巾的功能，另一个作为电感起作州。在后半个周期中互换功能。图l中d3和d4分别串联在滞后桥臂开关管s3和s4上用来阻断反向电流，实现零电流开通。取阻断电容cb值较小使得vcb的纹波够大，使得开关管上电流能够迅速减小到零。

为了简化分析，作如下假设：
(1)所有的开关器件可以近似为理想器件；
(2)两个变压器的参数相同，变压器tl与t2的励磁电感lm1等于lm2为lm；
(3)c1=c2=cr
将其工作过程分为8个模态进行分析。图2给出了电路的主要工作波形，图3给出了电路各个阶段的等效电路。各开关模态的工作情况描述如下。

　　(1)模态l|t0～t1| 对应于图3(a)。s1和s4导通。原、副边电流回路如图所示。阻断电容正向充电，到t1时刻，其上电压为vcb(t1)，输出整流管ds2自然关断，所有负载电流均流过ds1。t1作为变压器传输能量到输出，而t2的励磁电感作为输出电感。

式中：n为变压器变比。

原边电流ip为

t1原边绕组上电流的斜率为

　　(2)模态2[t1～t2] 对应于图3(b)。在t1时刻关断s1，原边电流ip从s1中转移到c1和c2支路中，以相同的速率给c1充电，同时c2被放电。由于有c1和c2，s1是零电压关断，而同时由于lm足够大，可以认为原边电流ip近似不变。

　　当c2放电完毕、vds2下降到零后，ip通过s2的反并二极管d2续流。如图2中当vds2下降到零后立即开通s2，实现零电压开通。
该模态的时间为

　　(3)模态3[t2～t3] 对应于图3(c)。开关s2零电压导通。vp等于零，所以此时加在变压器原边绕组和漏感上的电压为阻断电容电压vcb，原边电流开始减小，原边电压极性开始改变。副边两个整流二极管ds1和ds2同时导通，此时原、副边绕组电压均为零，vcb全部加在漏感上。由于漏感较小，阻断电容较大，可近似认为vcb基本不变，ip基本是线性减小，