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开关损耗及其带来的散热问题限制了变换器开关频率的提高,从而限制了变换器的小型化和轻量化。软开关技术能够有效的降低开关损耗,提高变换器的效率和开关频率,被广泛的应用在各种开关电源场合。本文针对中大功率输出场合,选取全桥变换器为主电路工作拓扑进行研究。
论文第一章对软开关技术进行了一个概述,介绍了ZVS PWM全桥变换器存在的优缺点及研究现状,最后选取加无源辅助电路全桥变换器作为本文研究的重点。
在第二章中,提出了一种基于感容无源辅助电路的全桥变换器,该全桥变换器不仅能在整个输入电压和全负载范围内实现所有开关管的零电压开关;而且由于主变压器漏感取值小,有效抑制了副边输出整流二极管的电压尖峰和电压振荡,大大减小了副边占空比丢失。辅助电路采用无源器件,结构简单,易于实现。本文对基于感容辅助电路全桥变换器工作原理及工作特点进行了深入的分析,给出了辅助电路参数设计的方法,实验结果验证了其可行性。
基于感容辅助电路全桥变换器可提供的辅助能量是恒定的,且与负载具有非关联性,因此在重载时,变换器的效率会有所降低。针对这一缺点,第三章中又进一步提出了改进方案,并详细分析了改进型全桥变换器的工作原理。与原有感容辅助电路全桥变换器相比,该电路拓扑不仅保留了原有感容辅助电路全桥变换器的优点,而且辅助电路提供的能量随着输入电压和负载电流而自适应的变化,最后给出了实验结果。
第四章给出了一种新颖的简化的损耗分析方法,并将其运用到本文第二章与第三章所提的变换器中,进行了损耗对比,最后给出了效率对比图,验证了理论分析。
最后论文对所做的工作进行了小结,并给出了需进一步做的工作。