移相全桥变换器可以大大减少功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰，降低损耗，提高开关频率。如何以UC3875为核心，设计一款基于PWM软开关模式的开关电源？请见下文详解。
主电路分析
这款软开关电源采用了全桥变换器结构，使用MOSFET作为开关管来使用，参数为1000V/24A.采用移相ZVZCSPWM控制，即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实现ZCS.电路结构简图如图1,VT1~VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管，VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管，C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容，VD3、VD4是反向电流阻断二极管，用来实现滞后臂VT3、VT4的ZCS,Llk为变压器漏感，Cb为阻断电容，T为主变压器，副边由VD5~VD8构成的高频整流电路以及Lf、C3、C4等滤波器件组成。
图1 1.2kw软开关直流电源电路结构简图
其基本工作原理如下：
当开关管VT1、VT4或VT2、VT3同时导通时，电路工作情况与全桥变换器的硬开关工作模式情况一样，主变压器原边向负载提供能量。通过移相控制，在关断VT1时并不马上关断VT4,而是根据输出反馈信号决定移相角，经过一定时间后再关断VT4,在关断VT1之前，由于VT1导通，其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降，理想状况下其值为零，当关断VT1时刻，C1开始充电，由于电容电压不能突变，因此，VT1即是零电压关断。
由于变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的作用，VT1关断后，原边电流不能突变，继续给Cb充电，同时C2也通过原边放电，当C2电压降到零后，VD2自然导通，这时开通VT2,则VT2即是零电压开通。 当C1充满电、C2放电完毕后，由于VD2是导通的，此时加在变压器原边绕组和漏感上的电压为阻断电容Cb两端电压，原边电流开始减小，但继续给Cb充电，直到原边电流为零，这时由于VD4的阻断作用，电容Cb不能通过VT2、VT4、VD4进行放电，Cb两端电压维持不变，这时流过VT4电流为零，关断VT4即是零电流关断。
ZVZCS移相全桥软开关工作原理
(1)主电路拓扑
本设计采用zvzcs PWM移相全桥变换器，采用增加辅助电路得方法复位变压器原边电 流，实现了超前桥臂得零电压开关(ZVS)与滞后桥臂得零电流开关(ZCS)。电路拓扑如图3、 6所示。
图3、6全桥ZVZCS电路拓扑
当、导通时，电源对变压器初级绕组正向充电，将能量提供给负载，同时，输出端钳位电容 充电。当关断时，电源对充电，通过变压器初级绕组放电。由于得存在,为零电压关断，此时变压 器漏感与输岀滤波电感串联，共同提供能虽:,由于得存在使得变压器副边电压下降速度比原边 慢，导致电位差并产生感应电动势作用于,加速了得放电，为得零电压开通提供条件。当放电完 全后，整流二极管全部导通续流，在续流期间原边电流已复位，此时关段，开通，由于漏感两边电 流不能突变,所以为零电流关断，为零电流开通。
(2)主电路工作过程分析I?】
半个周期内将全桥变换器得工作状态分为8种模式。
①模式1
、导通，电源对变压器初级绕组正向充电，将能量提供给负载，同时，输出端箝位电容充电。
输岀滤波电感与漏感相比较大,视为恒流源，主电路简化图及等效电路图如图3、7所示。
(a)简化图 (b)等效图
图3、7模式1主电路简化图及等效电路图 由上图可以得到如下方程:
(3-3)
(3-4)
(3-5)
由(3-3)式得：
(3— 6 )
将(3-6 )式代入(3-5)式得：
(3-7)
将(3-7)式代入(3-4)式得：
(3-8)
解微分方程：
(3-9)
其初始条件为：
；(3-10)
代入方程解得：
(3-11)
(3-12)
(3-13)
(其中)
②模式2
当时，达到最大值，此时〃;二极管关断，输岀侧电流流经、、、、与次级绕组,简化电路如图3、
8所示。此时满足一八
③模式3
S 1关断，原边电流从S1转移至C1与C 2 ,C1充电,C 2放电,简化电路如图3、9所示。 由于C1得存在,S1就是零电压关断。变压器原边漏感与输出滤波电感串联，共同提供能量, 变压器原边电压与整流桥输出电压以相同得斜率线性下降，满足:。 ④模式4
2010年3 月 电 工 技 术 学 报 Vol.25 No. 3 第25卷第3期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Mar. 2010
一种辅助电流可控的移相全桥
零电压开关PWM变换器
张 欣 陈 武 阮新波
（南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室 南京 210016）
摘要 提出了一种辅助电流可控的移相全桥零电压开关(Zero-Voltage-Switching, ZVS) PWM
变换器，它在传统全桥变换器的基础上加入了由电感和开关管构成的辅助网络，从而可以在宽电
压输入和全负载范围内实现一次侧开关管的ZVS。和传统的ZVS技术相比，该变换器实现滞后桥
臂ZVS的辅助能量是受负载电流控制的：辅助电感的电流值随着负载电流值的变化而变化，使得
变换器在全负载范围内不但实现了滞后桥臂ZVS，还明显减小了辅助网络的导通损耗，优化了电
路效率。本文阐述了电路的工作原理，详细地讨论了辅助网络的参数设计，并通过一台1kW/54V，
100kHz的样机进行了实验验证。
关键词：全桥变换器 软开关 零电压开关 辅助电感
中图分类号：TM46
A Novel ZVS PWM Phase-Shifted Full-Bridge Converter
With Controlled Auxiliary Circuit
Zhang Xin Chen Wu Ruan Xinbo
(Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016 China)
Abstract A novel PWM phase-shifted full-bridge converter with controlled auxiliary circuit is
proposed featuring zero-voltage-switching (ZVS) of active switches over a wide range of input voltage
第４１卷第ｌ１期 电力电子技术 Ｖｏ１．４１，Ｎｏ．１１ ２００７年ｌ１月Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２００７
新型无源辅助电路ＺＶＳ－ＰＷＭ移相全桥变换器研究
周成军，谢少军
（南京航空航天大学，江苏南京２１００１６）
摘要：研究了一种采用新颖无源辅助电路的ＺＶＳ—ＰＷＭ移相全桥变换器。该变换器能在宽负载范围内实现所有 开关管的零电压开关，降低了开关管的通态损耗和次级有效占空比丢失。详细分析了该变换器的工作原理和稳态特
性．给出了实现软开关的条件和主要参数的设计方法。仿真和实验验证了这种电路的可行性。
关键词：变换器；移相；辅助电路／全桥变换器；零电压开关
中图分类号：ＴＭ４６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－１００Ｘ（２００７）１１－０００９－０３
ＺＶＳ－ＰＷＭ Ｐｈａｓｅ－ｓｈｉｆｔｉｎｇ Ｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
ｗｉｔｈ ａ Ｎｏｖｅｌ Ｐａｓｓｉｖｅ Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｉｒｃｕｉｔ
ＺＨ０ｕ Ｃｈｅｎｇ－ｊｕｎ．ＸＩＥ Ｓｈａｏ－ｊｕｎ
（ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ Ｚｅｒｏ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＺＶＳ）Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ（ＰＷＭ）ｐｈａｓｅ—ｓｈｉｆｔ ｆｕｌｌ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ａ ｐａｓｓｉｖｅ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｔｈｉｓ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ＺＶＳ ｆｏｒ ａｌｌ ｓｗｉｔｃｈｅｓ ａｔ ｗｉｄｅ ｌｏａｄ ｒａｎｇｅ ｗｉｔｈ ｍｉｎｉｍｕｍ
ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｌｏｓｓ ｐｅｎａｌｔｙ ａｎｄ ａ ｌｉｔｔｌｅ ｌｏｓｓ ｏｆ ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａ ｄｅｓｉｇｎ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ｉｓ ｇｉｖ—
