全桥变换器主要应用在大功率场合,尤其是零电压开关(ZVS)全桥变换器应用更为广泛,但是普通的零电压全桥变换器占空比损失严重、滞后桥臂难以实现软开关和存在很大的环流损耗.一般的零电压全桥变换器采用MOSFEM作为开关器件,导通电阻较大,以上原因阻碍了全桥变换器功率和效率的提高.如果解决零电压开关变换器的弊端,需使全桥变换器滞后桥臂工作在零电流开关状态.随着电力电子器件的迅速发展,IGBT越来越多的应用在大功率场合.它具有通态压降小、开关速度快和耐压高的优点,但是IGBT存在电流拖尾问题,因此它需要工作在零电流开关状态.以上种种原因促使零电压零电流全桥变换器成为大功率变换器研究的一个重要方向.该文把握零电压零电流(ZVZCS)全桥变换器研究的前沿,研究ZVZCS变换器的工作原理及控制策略,并提出一种次级带有钳位电路的ZVZCS全桥变换器,给出了48V/12.5V实验样机测试结果,证明ZVZCS全桥变换器的性能优势.该文的研究内容主要包括三部分:第一部分指出课题研究的背景和意义.介绍了功率器件和软开关的发展及IGBT的广泛应用,使零电流零电压全桥变换器成为一个研究的热点和方向.第二部分对全桥变换器的控制方式和次级带有源钳位电路的零电压零电流全桥变换器的工作方式进行了系统的分析.研究了次级带有钳位电路的零电压零电流全桥变换器的工作原理以及在各模态下主要的关系表达式.并详细分析了该拓扑在超前桥臂和滞后桥臂谐振时的工作特点,理论验证了此拓扑可以有效地解决ZVS全桥变换器存在的缺点.为以后的仿真和实验奠定了理论基础.第三部分给出了新型次级带有源钳位电路零电压零电流全桥变换器拓扑的参数设计和实验结果分析.计算电路中磁性元件和开关元件的参数,设计控制电路.最后给出了电路仿真波形和样机实验结果.从实践的基础上验证了拓扑电路的可行性.