全橋變換電路(Full-bridgeconverter)一般適合于中大功率應(yīng)用場合，主要因為它具有電壓、電流額定值較小，功率變換器利用率較高等優(yōu)點。（FB）ZVS-PWM在移相控制（Phase-shiftedcontrolPSC）基礎(chǔ)上，利用MOS管的輸出電容和變壓器漏感作為諧振元件，使FB-PWM變換器的四個開關(guān)管依次在零電壓下導(dǎo)通，電容作用下零電壓關(guān)斷，通過移相控制實現(xiàn)占空比調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)恒頻軟開關(guān)。一、

工作原理

4-7軟開關(guān)全橋移相控制PWM變換器全橋PWM電路的控制方式（1）雙極性控制方式（2）移相控制方式（3）有限雙極性控制方式1（4）有限雙極性控制方式2Q1Q2Q3Q4基本移相控制FB-ZVS-PWM變換器aLfQ1R0CfVinQ4LrD1Q3Q2D2D4D3D5D6C2C4C3C1bT二、運行過程分析tt1t3t2t0t4t50iptvrectttvdstvabQ4Q3Q2Q10t61、[t0~t1]正向?qū)ǘ?、[t1~t2]充放電階段（超前臂）

3、[t2~t3]零壓開通續(xù)流階段

4、[t3~t4]諧振充放電階段（滯后臂）

5、[t4~t5]電容充電階段6、[t5~t6]電流換向階段tt1t3t2t0t4t50iptvrectttvdstvabQ4Q3Q2Q10t6（a）[t0，t1]Q1、Q4導(dǎo)通階段（b）[t1，t2]充放電階段aLfQ1R0CfQ4LrD1Q3Q2D2D4D3D5D6C2C4C3C1bTVinaLfQ1R0CfQ4LrD1Q3Q2D2D4D3D5D6C2C4C3C1bTVintt1t3t2t0t4t50iptvrectttvdstvabQ4Q3Q2Q10t6（c）[t2，t3]Q2零壓開通續(xù)流階段（d）[t3，t4]諧振充放電階段aLfQ1R0CfQ4LrD1Q3Q2D2D4D3D5D6C2C4C3C1bTVinaLfQ1R0CfQ4LrD1Q3Q2D2D4D3D5D6C2C4C3C1bTVintt1t3t2t0t4t50iptvrectttvdstvabQ4Q3Q2Q10t6（e）[t4，t5]Q3開通續(xù)流階段

（f）[t5，t6]電流換向階段aLfQ1R0CfQ4LrD1Q3Q2D2D4D3D5D6C2C4C3C1bTVinLfQ1R0CfQ4LrD1Q3Q2D4D3D5D6C2C4C3C1bTVinaD2tt1t3t2t0t4t50iptvrectttvdstvabQ4Q3Q2Q10t6（e）[t4，t5]Q3開通續(xù)流階段

（f）[t5，t6]電流換向階段aLfQ1R0CfQ4LrD1Q3Q2D2D4D3D5D6C2C4C3C1bTVinLfQ1R0CfQ4LrD1Q3Q2D4D3D5D6C2C4C3C1bTVinaD21、實現(xiàn)ZVS的條件開關(guān)管由于輸出結(jié)電容的作用，均為零電壓關(guān)斷。為了實現(xiàn)零電壓導(dǎo)通必須滿足兩個條件：（1）通過諧振使將要導(dǎo)通管結(jié)電容完全放電（抽走附加電容上的電荷）；（2）同一橋臂導(dǎo)通與關(guān)斷信號間的間隔應(yīng)大于相應(yīng)結(jié)電容充放電時間。

即（7-1）三、

幾點討論超前臂實現(xiàn)ZVS較容易：

超前臂開關(guān)過程中，濾波電感與諧振電感串聯(lián)，電感值較大，儲能很容易使電容完成充放電狀態(tài)轉(zhuǎn)換，即滿足式（7-1）。滯后臂實現(xiàn)ZVS較困難：

滯后臂開關(guān)過程中，變壓器副邊短路，負載側(cè)與變壓器原邊沒有關(guān)系，此時用來實現(xiàn)ZVS的能量只是諧振電感中的能量：

（7-2）所以滯后臂實現(xiàn)ZVS較困難，負載較輕時，零電壓功能喪失。2、占空比的丟失

FB-ZVS-PWM變換器中，變壓器原邊占空比與副邊電壓占空比是不一樣的。副邊占空比丟失是副邊占空比與原邊占空比的差值：原因：原邊電流從正向（負向）變化到負向（正向）時段，雖然原邊有負電壓方波，但不足以提供負載電流，副邊D5、D6同時導(dǎo)通，故副邊電壓被箝位在零，這樣副邊就出現(xiàn)了占空比損失Dloss（丟失這部分電壓方波）。Lr越大，Dloss越大；負載越大，Dloss越大；Vin越低，Dloss越大。t1t3t2t0t4t50ipvrecttvdstvab0t6原邊采用飽和電感結(jié)構(gòu)縮短換流時間aLfQ1R0CfVinQ4LSD1Q3Q2D2D4D3D5D6C2C4C3C1bT3、優(yōu)缺點分析優(yōu)點：與常規(guī)全橋PWM變換器相比，移相式FB-ZVS-PWM變換器取消了snubber電路，利用變壓器漏感和開關(guān)管結(jié)電容諧振，通過移相控制方式使開關(guān)管實現(xiàn)了零電壓導(dǎo)通與關(guān)斷，保持了恒頻控制，開關(guān)管的電流、電壓應(yīng)力沒有增加。缺點：（1）滯后臂在輕載下將失去零電壓功能；（2）原邊有較大環(huán)流，影響變換效率；（3）副邊存在占空比丟失；（4）輸出整流二極管為硬開關(guān)，整流管兩端會產(chǎn)生嚴(yán)重電壓過沖及振蕩現(xiàn)象，開關(guān)噪聲較大。四、移相控制ZVZCSFB-PWMDC/DC變換器由于MOSFET通態(tài)損耗較大，大功率場合宜選用IGBT。為減小IGBT關(guān)斷時的電流拖尾，最好使其工作在零電流開關(guān)狀態(tài)。ZVZCS可實現(xiàn)超前臂ZVS，滯后臂ZCS開關(guān)。結(jié)構(gòu)上增加了阻斷電容Cb來復(fù)位原邊電流，滯后臂串聯(lián)二極管，切斷ip反向通路。運行過程分析（a）t0時刻Q1、Q4通，Cb充電（b）[t0，t1]Q1斷，C1充電C3放電（c）[t1，t2]D3、Q4導(dǎo)通，ip下降（d）[t2，t3]ip為零Vab=Vcbp（e）[t3，t4]Q4零流斷開Q2零流通（f）[t4，t5]Cb反向充電，電流換向1、實現(xiàn)滯后臂ZCS的條件：上式表明任意負載變化均可實現(xiàn)ZCS。2、滯后臂承受的電壓應(yīng)力

VQ2=Vin+VCbp3、阻斷電容的選擇輸出滿載時電容電壓峰值

VCbp=20%

VinUC3875的內(nèi)部結(jié)構(gòu)UC3875控制器及其應(yīng)用原邊加隔直電容副邊加有源箝位飽和電感的損耗和冷卻問題限制了最大輸出功率；

電容能量由原邊提供，增加了原邊電流應(yīng)力，成本增加；副邊引入反向阻斷電壓源，電壓源由電容構(gòu)成;電感無需預(yù)先儲能，不增加原邊電流應(yīng)力；副邊加耦合電感移相控制FB-ZVZCS-PWM變換器引入一個與濾波電感耦合的輔助繞組，利用感應(yīng)電動勢作為反向阻斷電壓源，將原邊電流復(fù)位至零；輔助電感無需預(yù)先儲能，不增加原邊電流應(yīng)力；新拓撲具有良好的通用性，對不同箝位方式如阻容吸收、次級無源箝位或有源箝位的全橋變換器均適用；主開關(guān)管全部采用IGBT，工作頻率提高至100kHz，功率密度和輕載效率顯著提高；

新型FB-ZVZCS-PWM變換器拓撲12345678工作模態(tài)等效電路工作波形工作模態(tài)及工作波形續(xù)流階段，原邊電流被迅速復(fù)位至零，實現(xiàn)滯后橋臂功率管的零電流開關(guān)（ZCS）；原邊電壓、電流波形原邊電壓、電流波形擴展實驗結(jié)果---軟開關(guān)過程實驗結(jié)果---軟開關(guān)過程在門極驅(qū)動信號到來前，超前橋臂功率管兩端的電壓已在死區(qū)時間內(nèi)下降至零，因此超前橋臂功率管為零電壓開通；超前橋臂功率管ZVS開通波形超前橋臂功率管ZVS關(guān)斷波形采用次級有