双正激变换器软开关拓扑的分析与评价

　　(1)变换器采用开环控制，在接近100%的等效占空比下工作，变换效率高；(2)可以通过变压器漏感（或串联电感）能量实现主开关管的零电压开通，同时降低了副边整流二极管的反向恢复损耗，大大提高了效率；(3)输出滤波电路不含滤波电感，这样由于输出滤波电容的箝位作用，大大减小了副边整流二极管的电压尖峰。该变换器起着隔离和变压的作用，输出电压随输入电压和负载变化，所以适合应用于输入电压变化范围较小的两级或多级系统中。

图20新型的ZVS双正激组合变换器

　　本文选用这种新型的ZVS双正激组合变换器，作为高压直流输入航空静止变流器DC/DC级拓扑，采用并-串组合方式成功研制了一台4KW的DC/DC变换器（实验电路如图21）。

图21变换器实验电路图

　　实验主要数据为：输入直流电压：Vin=270V；输出直流电压：Vo=360V；D=0.483；变压器磁芯：双EE55B。变压器原副边变比：K=13：11；变压器原边漏感（包括串联电感）：Ls1= Ls2= Ls3= Ls4=26uH；开关管(S1~S8)：IXTK48N50(Rds(on)=0.10 , Cds=620pF)；原边续流二极管(D1~D4)：DSEI60-06A；副边整流二极管(D5~D8)：DSEI60-10A 。输出滤波电容：Cf1= Cf2=470uF；开关频率：fs=100kHz。

图22 ZVS开关波形(2us/div)

（CH1：S1漏源电压 100V/div；

CH2：S1驱动电压 20V/div）

图23满载时驱动电压、副边电压、电流波形(2us/div) （CH1：S1驱动电压 20V/div；CH2：变压器副边电压 250V/div；CH3：变压器副边电流 10A/div）

　　图22是开关管S1的驱动电压和漏源电压的波形，从图中可以看出S1实现了ZVS。图23给出了满载时副边电压和电流的波形。由于输出滤波电容的箝位，副边几乎没有电压尖峰。图24给出了变换器效率和输出功率的关系曲线，满载时效率高达95.51%。

图24 效率与输出功率的关系曲线

5. 结论

　　本文对应用无源辅助电路、有源辅助电路和不需附加辅助电路的三类双正激软开关拓扑进行了系统的分析和评价，并选择一种新型的双正激软开关拓扑作为高压直流输入航空静止变流器的DC/DC级拓扑，成功研制了一台4KW的样机，最后给出了实验结果。本文的分析将有助于在不同的应用场合选择最合适的双正激变换器的软开关拓扑。