一种新颖的移相全桥ZVZCS PWMDC-DC 变换器的研究

3 验证实例和试验结果分析

为了验证所提出电路方案的正确性，用PSPICE 软件对电路进行了仿真分析，并进行了实验验证。仿真和实验所用的参数为：输入直流电压Vin=300 V;输出直流电压V0=20 V;变压器变比n=6.5;变压器一次侧漏感Llk=2.5 滋H(根据式(12)计算值为2.55 滋H);隔直电容Cb=1.5 滋F(根据式(8)计算值为0.5 滋F);开关管并联电容C1=C2=6.8 nF(根据式(6)计算值为10 nF，开关管结电容为2.9 nF，因此取6.8 nF);并联二极管选取DSEI30-06A;输出滤波电感Lf=50 滋H;输出滤波电容Cf=5 000 滋F;开关管MOSFET选取SPW47N60S5;开关管IGBT选取IXGH30N60B;输出整流二极管选取DSEI60-02A;开关频率fs=80 kHz。仿真波形如图3 所示，实验波形如图4所示。

从图3(a)可以看出，超前桥臂的MOSFET 实现ZVS 开通和关断;图3(b)所示的滞后桥臂的驱动波形及电流波形表明，IGBT即使工作在80 kHz时，也可以很好的实现ZCS;图3(c)表明，在隔直电容电压vcb作用下一次侧电流快速复位到零，为滞后桥臂实现零电流开关提供了条件;图3(d)所示二次侧电压波形和变压器一次侧电压波形相比，占空比丢失很小。

4 结语

本文提出的新的移相全桥ZVZCS PWM DCDC变换器的拓扑结构，综合利用了MOSFET 和IGBT 的优点，既保留了传统ZVZCS PWM DC-DC变换器二次侧占空比丢失小，在很大负载和输入电压变化范围内实现滞后桥臂的ZCS 等优点，又具有较高的开关频率。特别是随着高速IGBT的发展，电源的频率可以做得更高，对提高移相全桥ZVZCS PWM DC-DC 变换器的效率和功率密度等具有重要研究价值。