单端有源箝位DC/DC变换器

(同时导通，同时截止),如图4（a）波形所示。S2则用相反的信号来驱动。这样，当S1及S3导通时，S2截止,反之亦然。因为假定S1、S2、S3均为理想开关管，即开通与关断是瞬时完成的。实际上，开关时间在30ns～120ns之间，一般采用先关断后开通的波形来驱动。

3电路工作状态分析

图5和图6所示为图3电路的两种工作状态。假定开始时该电路已处于稳态运行，如图5所示，S2导通，变压器初级绕组中的电流增加，给电容CP充电，而输出电流Io完全由电容CS支持着。在图6所示的状态中，S1及S3导通。这就使贮存在电容CP和电感LP中的能量，从变压器初级侧传递到次级侧负载。

S2的工作周期为T，占空比为D，导通间隔为工作周期的一部分，即DT。而S1及S3的导通时间间隔为T－DT=T（1－D）。在周期T内，初级绕组两端电压的平均值为零，即

(Ui－nUo)DT－nUo(1－D)T=0(1)

UiD=nUo(2)

D=nUo/Ui(3)

式中，n是变压器的匝比。式（1）示于图4（b）。同样Cs中的平均电流也为零。当S2导通时，Cs供给负载电流Io。当S1及S3导通时，Cs充电，以补偿S2导通时Cs输出的能量。在理想情况下，可以认为Cs中的电流ICS基本上是矩形，如图4（c）所示。当S2导通时，Cs输入电流ICS和输出端电流Io是幅值相等相位相反的,即

ICS=－Io(4)

在S1和S3导通期间，Cs的输入电流ICS等于次级绕组中的电流Is和输出电流Io之差，即

ICS=Is－Io(5)

因为电容CS上的平均电流为零，则有

－DIo＋(1－D)(IS－Io)=0(6)

次级绕组中的电流Is可表示为

Is=Io/（1－D）(7)

在S1及S3导通期间

ICS=Io/(1－D)－Io(8)

=Io·D/(1－D)(9)

将式（3）代入式（9）得

ICS=Io·nUo/（Ui－nUo）(10)

Cs中的输入电流ICS示于图4（c），输出电流Io示于图4（d），Is示于图4（e）。

图7CP与绕组并联电路图

依据线性叠加，变压器初级绕组中的电流由三部分组成：第一部分是磁化电流ILpm，系S2导通时Ui在初级绕组两端所加的电压引起的，它与输出电流无关；第二部分电流是在S1和S3导通期间，次级绕组的电流感应到初级绕组中的电流，用ILP1－3表示；第三部分电流是在S2导通期间，由输入电流ILP2所产生的。

磁化电流由加在初级绕组上的电压、绕组电感、开关周期T及占空比D决定。当S2导通时(11)

在S2导通期间，峰－峰磁化电流：(12)

在S1及S3导通期间的峰－峰电流可用同样的方法求出(13)

在稳态条件下，式（12）与式（13）相等。

在S1和S3导通期间，负载电流在初级侧产生的电流ILP1－3，可借用变压器的匝比关系，把式（7）反射到初级侧即得(14)

在S2导通期间，负载电流在初级侧产生的电流ILP2可这样来考虑：在S2导通期间，必定有输入电流流通，以支持输出电流，因为输出能量等于输入能量（理想变压器），又因为瞬时功率等于电压和电流之积，由式（3）可得（15）整理后得（16）

在S2导通期间，平均负载电流在初级侧产生的电流等于输入电流Ii（17）或（18）

初级绕组磁化电流ILPm的波形为三角形，如图4（f）所示。由式（14）及（18）所示的负载电流波形分别示于图4（g）和图4（h），而合成的初级电流波形示于图4（i）。由于初级绕组电感量较大，在整个开关周期内，即使S2关断，ILP2基本上仍保持为恒定值。

如果没有输出电流，磁化电流的平均值为零。因此，当变压器空载时，初级电流为正负峰峰等幅的波形。而获得零电压谐振开关，该磁化电流的峰－峰幅值，必须大于两倍负载电流在初级绕组中所产生的电流。

这种串联功率变换拓扑的特点在于：在正激变换电路中，只用了一只磁性元件，该磁性元件起两个作用：一是作为电路中的电感器，二是作为隔离变压器。另外一种类似电路如图7所示。

　　这种电路结构和工作情况，基本上和图3一样，Cp只有当S1导通时，才能并接到初级绕组。图7电路所产生的波形示于图8。其工作状态分别示于图9和图10。在图9中S2导通，使初级绕组中的电流增加，而输出电流完全由电容CS来提供。在图10中S1和S3导通，CP上的电压Ucp（是在S1及S3断开时，Cp连续充放电所形成的），加在变压器初级绕组上。

图8电路工作波形