推挽变换器在软开关与硬开关工作模式下的比较研究

图5 理想工作波形

模式1 [0,t₁]Q₁在零电压下导通，通过L_r、C_r谐振，当流经Q₁的电流谐振到零时，Q₁实现零电流关断；

模式2 [t₁,t₂]Q₁关断而Q₂还未导通时，通过变压器剩余的激磁电流，使C_s1充电至2V_i、同时C_s2上的电压放电到零；

模式3 [t₂,t₃]Q₂在零电压下导通，通过L_r、C_r的谐振，当流经Q₂的电流谐振到零时，Q₂实现零电流关断；

模式4 [t₃,t₄]Q₂关断而Q₁还未导通，通过变压器剩余的激磁电流，使C_s2充电至2V_i、同时C_s1上的电压放电到零。

3.2 实验结果

1）元器件及参数

在硬开关实验装置的基础上，调整部分元器件及参数。

（1）变压器

磁芯仍用EE55，变比由2：2：50改为2：2：42；副边漏感为50μH。

（2）谐振电容

2πf_s=

C_r=（1）

式中：f_s=50kHz为变换器的工作频率；

L_r=50μH为变压器的漏感，即谐振电感；

C_r为谐振电容，由式（1）可得电容为0.2μF。

（3）吸收及滤波参数

去掉吸收电路元件R₁、C₁、R₂、C₂及滤波电感L。

（4）功率管

采用BUZ100SL双管并联工作。

2）分析

图6～8为变换器工作在软开关模式下的波形。其中图6是仿真波形，图7和图8是实验波形。由于功率管是在零电压下开通和零电流下关断，功率管的电压应力（图7）相对于硬开关时（图2）要小。由于功率管是在零电流下开关，故变压器副边侧的整流二极管也工作于软开关下，所以变换器效率能得到很大程度的提高，经测试，最高可达92.5％。

图6 功率管电压波形

图7 功率管工作电压波形

图8 谐振电流波形

4 比较分析

为进一步揭示软开关工作的优势，在同样的工作前提条件下，对两种工作模式作一实验比较分析。