拓撲結構

在這裏我們以最基礎的PWM ZVS型的DC-DC變換器為例子，進行解讀。該種變換器的基本拓撲結構如下圖所示。在下圖中我們可以看到，該種轉換器的電路結構與普通雙極性PWM變換器類似，都是由T1和T2組成超前橋臂，T3與T4組成滯後橋臂。C1—C4分別是T1—T4的諧振電容
，包括寄生電容和外接電容。Lr是諧振電感
，包括變壓器的漏感。T1和T2分別超前T4和T3一個相位
，即移相角
，通過調節移相角的大小，調節輸出電壓。D5、D6是整流二極管，Lf、Cf構成二階濾波器（Lf足夠大
，If近似恒定）


在了解了這種轉換器的拓撲結構和基本電路構成情況後
，我們再來看一下移相全橋PWM ZVS變換器的工作周期和主要工作波形。該種轉換器的主要工作波形如下圖所示：


從上圖的主要工作波形中我們可以比較清晰的看到
，在該轉換器正常工作的前提下
，半個開關周期內電路工作過程分為六個階段，圖中tδ為移相角、td為死區，ip為變壓器原邊電流。
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工作階段

移相全橋PWM ZVS DC-DC變換器具有拓撲結構相對簡單、功耗小、效(xiao)率(lv)高(gao)等(deng)特(te)點(dian)，在(zai)應(ying)用(yong)中(zhong)尤(you)其(qi)受(shou)到(dao)工(gong)業(ye)製(zhi)造(zao)領(ling)域(yu)和(he)光(guang)伏(fu)變(bian)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)歡(huan)迎(ying)。該(gai)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)變(bian)換(huan)器(qi)在(zai)日(ri)常(chang)的(de)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，由(you)於(yu)受(shou)到(dao)其(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)和(he)結(jie)構(gou)影(ying)響(xiang)
，具(ju)有(you)六(liu)個(ge)不(bu)同(tong)的(de)工(gong)作(zuo)階(jie)段(duan)。

在進行該類型轉換器的六個工作階段分析之前，我們先來看一下這種移相全橋結構的轉換器工作波形
，其波形如下圖所示：

下麵我們開始就六個不同的工作階段，展開分別的分析和總結。

移相全橋轉換器的第一個工作階段是在t0時刻關斷T1
，電流ip從T1轉移到C1和C2支路中，給C1充電，同時C2被放電。這是一個完整的工作階段。在此期間，諧振電感Lr和濾波電感Lf是串聯的，而且Lf很大
，可以認為ip近似不變
，類似於一個恒流源。電容C1的電壓從零開始線性上升，電容C2的電壓從Vin開始線性下降，在t1時刻，C2的電壓下降到零
，T2的反並二極管D2自然導通
，將T2的電壓箝在零電位。

在轉換器的第二工作階段中，從波形圖中我們可以比較清楚的看到

，t1時刻T2的電壓已被箝在零電位，T4導通。在這一階段裏VAB=0，此後ip將經T4，D2和Lr續流
，ip減小，其感應電壓使變壓器副方二極管D5導通
，續流If。在此續流階段
，D2導通


，隻要滿足t01=t1-t0即可。

移相全橋轉換器的第三工作階段是在t2時刻，關斷T4，原邊電流ip轉移到C3和C4中
，一方麵抽走C3上的電荷

，Vc3從Vin下降。另一方麵同時又給C4充電
，Vc4從零逐漸上升，T4軟關斷。在此工作階段內，變壓器副邊二極管D6導通。由於濾波電感電流If近似為恒流
，此時變壓器副邊整流二極管D5、D6之間進行換流，由於D5、D6同時導通
，變壓器副邊被短路。

接下來進入到該轉換器的第四個工作階段。通過其工作波形圖我們可以看到，在t3時刻
，C4電壓充至Vin，C3電壓放為零，二極管D3自然導通Vc3=0。在第四個工作階段中，隻要t23=t3-t2。

在移相全橋轉換器的第五個工作階段中，從上圖的波形走向中我們可以比較清楚的看到，t4時刻ip過零反向增加
，由於ID6仍然不足以提供If，故D5、D6仍然同時導通，副邊電壓為零。

在該種類型的DC-DC變換器第六工作階段中，通過波形圖可以看到，由於t5時刻變壓器原邊電流ip增加至If/K（K為變壓器變比），故而D5、D6換流過程結束，If由二極管D6單獨提供。t6時刻T2關斷。後半個周期與前半個周期工作情況類似。

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