不对称半桥同步整流 DCDC 变换器

不对称半桥型变流器的改进方法大家好，今天咱们聊聊“半桥型变流器”——听起来是不是有点复杂？别急，别怕，咱们慢慢来，轻松聊，绝对不让你觉得枯燥乏味。

这个半桥型变流器呢，它就是一种常用的电力电子设备，简而言之，就是用来把电能转换成你需要的形式，像把直流电变成交流电，或者是把电压从一个水平变到另一个水平。

说白了，它的作用就像是电路中的“调皮捣蛋”小角色，控制着电流的流向和大小。

所以，很多时候你会在电力系统、照明设备，甚至是电动汽车上见到它的身影。

嗯，说到这里，可能有小伙伴开始发愁了：这么重要的玩意儿，怎么改进才好？这问题问得好，让我告诉你，改进的关键就在“半桥”这两个字上！咱们常说的“半桥型”其实就是指这玩意儿的结构。

简单来说，它比全桥少了两根开关管。

听起来是不是特别简单？但是！这就成了它的一个短板——不对称！这不对称，常常会带来一些不太友好的“副作用”。

比如，输出电压不稳定，或者在负载发生变化的时候，系统不够平滑，给负载带来不必要的波动。

更严重的情况呢，它可能会导致效率低下，甚至把元件搞坏。

所以呢，咱们今天就要探讨一下，如何通过一些聪明的改进方法，解决这些“不对称”带来的麻烦。

大家可能会想，既然有“半桥型”这个结构，为什么不直接就全桥呢？这个问题问得好！全桥结构确实在稳定性和效率上表现得比较好，但它有个“硬伤”——成本！全桥结构需要更多的开关管，设计起来复杂，成本也高。

所以，半桥型变流器成了很多工程师们的“心头好”，它简直就是在经济性和技术性之间找到一个平衡点的“高性价比”选择。

所以，咱们不可能轻易就放弃它，对吧？如何改善它的“不对称”呢？其中一个有效的改进方法就是优化控制策略！要知道，控制方式可是决定半桥型变流器是否高效、稳定的关键之一。

有些聪明的工程师会通过精确的调节控制信号，巧妙地平衡半桥中的开关管工作状态，从而减少电流和电压的波动。

这样一来，负载变化带来的影响就能被压缩到最小，输出也会更加平稳。

不对称半桥变换器研究一．课题来源、目的、意义，国内外概况和预测：1955年美国罗耶发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，1957年美国查赛发明了自激式推挽双变压器，在1964年美国科学家们提出了取消工频变压器的开关电源的设想。

直到1969年终于做成了25千赫的开关电源，这一电源的问世，在世界各国引起了强烈反响，从此对开关电源的研究成了国际会议的热门课题。

自20世纪60年代开始得到发展和应用的DC-DC功率变换技术其实是一种硬开关技术。

60年代中期，美国已研制成20kHz DC-DC变换器及电力电子开关器件，并应用于通信设备供电。

由于这种技术抛弃了50Hz工频变压器，使直流电源的重量、体积大幅度减小，提高了效率，输出高质量的直流电。

到70年代初期已被先进国家普遍采用。

早期开关电源的控制电路一般以分立元件非标准电路为主，经过十多年的发展，国外在1977年左右开始进入控制电路集成化阶段。

控制电路的集成化标志着开关电源的重大进步。

80年代初英国采用上述原理，研制了第一套完整的48V 成套电源，即目前所谓的开关电源(SMP-SwitchMode Power)或开关整流器(SMR-Switch Mode Rectifier )o70年代以来，在硬开关技术发展和应用的同时，国内外电力电子界和电源技术界不断研究开发高频软开关技术。

最先在70年代出现了全谐振型变换器，一般称之为谐振变换器(Resonantconverters)。

它实际上是负载谐振型变换器，按照谐振元件的谐振方式，分为串联谐振变换器(Series resonant converters, SRCs)和并联谐振变换器(Parallel resonantconverters, PRCs)两类。

此类变换器一般采用频率调制的方法，且与负载关系很大，对负载变化很敏感，在谐振变换器中，谐振元件一直谐振工作，参与能量变换的全过程。

AHB 直流变换器的ZVS 原理分析与控制Z"#$%&’(&$)*+’,)-.&.,’/01’2%1)31%+456076001’8*%2*%张友军（苏州大学机电工程学院，苏州215021）摘要针对一种小功率的不对称半桥AHB 直流变换器。

利用其变压器励磁电流实现开关管零电压开关ZVS ，采用同步整流控制和突发模式控制技术，可以有效地提高变频器的效率和减少待机功耗。

关键词变换器零电压开关同步整流突发模式控制待机功率AbstractFor a kind of Asymmetrical Half Bridge（AHB ）DC/DC converter ，the operation principle and its control method are analyzed and studied in this pa-per.By using the magnetizing current of the transformer ，Zero Voltage Switching（ZVS ）is realized for the switches of the converter ，which suits low power situ-ation.A 150W prototype was manufactured.Its experiment and test results show that the efficiency can be improved and the standby power loss decreased by adopting synchronous rectifying and burst mode control.Keywords ConverterZero Voltage Switching （ZVS ）Synchronous rectifyingBurst mode controlStandby power0引言各种电子电子变换器在对电能进行处理的时候，存在多种能量损耗。

磁集成技术在不对称半桥倍流整流变换器中的应用1 引言随着通信设备、计算机时钟频率的不断提高，对低压/大电流输出的电源要求越来越高。

要提高功率密度，就必须减小体积，降低损耗。

人们通常采用提高频率的方法来获得小型化，但受到磁件特性的限制，高频化的方法有一定的局限性：一方面，频率的提高会受到整机效率的限制；另一方面，频率的提高会带来磁芯损耗的迅速加大，为了减小磁芯损耗，磁芯高频工作时一般要降额使用，磁芯利用率降低，限制了磁件体积的减小。

为进一步减小磁件的体积和损耗，同时保证变换器性能良好，人们研究了磁集成技术的应用。

磁集成技术就是将变换器的两个或多个分立磁件绕制在一副磁芯上，从结构上集中在一起。

采用磁集成技术可以减小磁件的体积、重量和损耗，减小电流纹波，改善滤波效果，对提高电源的性能及功率密度有重要意义。

2 电路结构及磁件结构在研究电路拓扑时，不仅要从电路拓扑方面考虑问题，还要注意将电路拓扑方案与磁件的可能集成方案综合在一起研究，达到电路结构与磁件结构的最佳组合。

2.1 电路结构图1 不对称半桥倍流整流变换器电路不对称半桥( Asymmetrical Half Bridge , Asym . HB )倍流整流( Current Doubler Rectifier , CDR )变换器电路如图1所示。

选择这种电路结构是因为它简单、高效，并且CDR 对减小变压器的二次绕组的损耗有利。

图1电路中有三个分立磁件（Discrete Magnetics , DM），变压器T，电感LO1 和LO2 ，本文主要就是应用磁集成技术将这三个磁件集成在一起，从而减小磁件损耗、体积。

DM 集成后的磁件被称为集成磁件（Integrated Magnetics , IM ）。

2.2 磁件结构用源转移等效变换法，给出了IM的变换过程如下：（a）DM－CDR 电路2006.04.07Powermy Collection（b）C.Peng 提出的IM－CDR电路（c） 拆分（b）中IM的绕组得到的IM(d)合并（c）中IM的绕组得到Wei Chen提出的IM（e）拆分（d）中IM的绕组得到的IM（f）改变（e）中IM的绕组连接方式得到改进型IM图2 不对称半桥倍流整流电路中IM的变换过程图2（a）为从图1中简化的DM－CDR 电路。

零电压开关不对称半桥DC/DC变换器零电压开关不对称半桥DC/DC变换器类别：电源技术&nbsp0 引言&nbsp不对称半桥DC／DC变换器具有软开关工作、器件数量少以及控制简单等优点，因此，在不超过1000W的中小功率变换电路中得到广泛的应用。

但是，在传统的不对称半桥电路拓扑中，只有在变压器漏感和主开关的寄牛电容产生谐振时才能实现零电压开关，因此，为了实现软开关，谐振电感(即变压器漏感)的值必须足够大．而谐振电感与输出整流二极管的寄生电容在换流过程中会发生严重谐振，产生电压冲击，甚至击穿输出二极管，而且大的漏感会导致大的占空比丢失。

&nbsp 为避免输出二极管误工作和损坏，必须限制由变压器漏感和二极管寄生参数谐振产生的过电压。

通常，在二极管两端加箝位和吸收电路可以限制该过电压，例如，经常使用的方法是在二极管两端加电阻-电容-二极管吸收电路(RCD电路)来抑止过电压。

但该电路最大的缺点是能量几乎全部消耗在电阻上，这将明显降低该变换器的效率。

另外，电压的波动会持续以较低的频率出现，而且很难消除。

&nbsp1 箝位二极管的作用&nbsp一个很好的解决方案是在变压器Tr的原边加箝位二极管，如图1所示：加箝位二极管的目的是在不改变变换器工作特性的前提下，消除输出整流管换流时与外部电感谐振吋产生的过电压，通过这两个二极管将变压器Tr原边电压箝位在电容C3和C4的端电压Vc1和Vc2。

其过程为：如果开关S1导通占空比为D，则S，的占空比为1-D，当S1导通吋，变压器原边的电压通过二极管Dg1箝位为Vc1，当S2导通时，变压器原边的电压经Dg2箝位为-Vc2，相应地副边的电位也箝位住了，输出整流二极管(Dr1和Dr2)上也不会出现明显的电压冲击。

此时，输入电压源和电容通过箝位二极管吸收输出整流管与外部电感谐振产生的能量，而通过箝位二极管的电流很小，而且它们只在输出整流管换流时才起作用，因此，它们对整个变换器的工作过程影响很小。

不对称驱动半桥变换器的工作原理普高（杭州）科技开发有限公司 张兴柱 博士不对称半桥变换器的工作原理：1gs V 2gs Vt图1是不对称驱动半桥变换器的原理图，与对称驱动半桥变换器的差别是，隔直电容Cc 与变压器原边串联，开关S1和S2采用互补驱动。

在有源开关S1导通、S2截止时，无源开关D1因正偏而导通，无源开关D2因反偏而截止，此时输入给电容Cc 充电、并经变压器和二极管D1给输出滤波电感储能（或激磁），和向负载提供能量，输入电压与电容Cc 上的电压差也同时给变压器原边的激磁电感激磁；当有源开关S1截止、S2导通时，无源开关D2因正偏导通，无源开关D1因反偏而截止，此时电容Cc 上的电压给变压器原边的激磁电感去磁，并经变压器和D2给输出滤波电感提供部分去磁能量；输出滤波电容主要用来限制输出电压上的开关频率纹波分量，使之远远小于稳态的直流输出电压。

在忽略输出电压、电容Cc 上电压的开关纹波及输出滤波电感电流、原边激磁电感电流的开关纹波后，我们可利用电感电压伏秒平衡定律、电容电流的安秒平衡定律，推得不对称驱动半桥变换器的稳态关系为（推导过程见方框内）：NV D D V go )1(2−=g c图2 稳态电压增益曲线图2是不对称半桥变换器的归一化稳态电压增益曲线（蓝色），它与对称半桥变换器的归一化稳态电压增益曲线（红色）不同，是一种抛物线形状的降压关系。

在占空比等于0.5时，稳态电压增益为最大，当占空比小于0.5时，稳态电压增益随占空比增加而增加；当占空比大于0.5时，稳态电压增益随占空比增加而减小。

考虑到可稳定的闭环工作，其稳态电压增益的范围必须落在正斜率段，也即占空比必须小于0.5。

因为当占空比大于0.5时，只要输出电压一有减小的趋势，负反馈电路就会增加占空比，控制的结果会使输出电压进一步减小，然后再使占空比增加，最后导致输出电压变为零，所以稳态电压增益的负斜率段是无法稳定工作的。

在实际设计中，不对称半桥变换器的最大占空比一般取为0.45~0.48。

同步整流技术及其在DC／DC变换器中的应用摘要：同步整流技术是采用通态电阻极低的功率MOSFET来取代整流二极管，因此能大大降低整流器的损耗，提高DC／DC变换器的效率，满足低压、大电流整流的需要。

首先介绍了同步整流的基本原理，然后重点阐述同步整流式DC／DC 电源变换器的设计。

关键词：同步整流；磁复位；箝位电路；DC／DC变换器1 同步整流技术概述近年来随着电源技术的发展，同步整流技术正在向低电压、大电流输出的DC／DC变换器中迅速推广应用。

DC／DC变换器的损耗主要由3部分组成：功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出端整流管的损耗。

在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。

快恢复二极管（FRD）或超快恢复二极管（SRD）可达1.0～1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管（SBD），也会产生大约0.6V的压降，这就导致整流损耗增大，电源效率降低。

举例说明，目前笔记本电脑普遍采用3.3V甚至1.8V或1.5V的供电电压，所消耗的电流可达20A。

此时超快恢复二极管的整流损耗已接近甚至超过电源输出功率的50％。

即使采用肖特基二极管，整流管上的损耗也会达到（18％～40％）PO，占电源总损耗的60％以上。

因此，传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要，成为制约DC／DC变换器提高效率的瓶颈。

同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。

它能大大提高DC／DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。

功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。

用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。

为满足高频、大容量同步整流电路的需要，近年来一些专用功率MOSFET不断问世，典型产品有FAIRCHILD公司生产的NDS8410型N沟道功率MOSFET，其通态电阻为0.015Ω。

摘要随着电力电子技术的迅速发展，PWM型DC/DC变换器的应用也日益广泛，如今，高性能、高效率、小型化和轻量化越来越成为各类PWM型DC/DC变换器追求的目标。

软开关技术是电力电子装置，特别是直流变换装置向高频化、高功率密度化发展的关键技术。

虽然，软开关技术能够使功率变换器的小型化，模块化，但是，可能会使电路变得更加复杂，使得中小功率变换器成本增加，往往不利于商业竞争。

本文研究了一种改进型的零电压不对称半桥拓扑，它可以在不增加电路成本的基础上，实现软开关技术。

又可以消除以往不对称半桥电路有谐振尖锋电压的缺点。

在第二章中对不对称电路的工作原理进行分析，给出了占空比与输入电压输出电压以及与偏磁的关系，在对不称半桥的一个开关周期的各个状态的分析，描述了隔直电容，与变压器原边电流的变化规律，各个状态的值，然后得出实现ZVS的实现条件，从容为合理的设置死区时间提供了，理论指导，最后用pspice软件进行了仿真，验证了零电压开关实现的可能性。

本文第三部分采用状态空间平均法建立了不对称半桥功率变换器的小信号平均电路模型在此基础上建立整个变换器的系统模型，对系统的稳定性和动态性能进行了分析，并且设计了补偿器。

最后用matlab仿真验证了整个系统的稳定性。

基于前面的分析，设计了一个由前级PFC和后级不对称半桥组成的两级AC/DC电路，实验说明了开关管的软开关是能够实现的，证明了变换器的效率有一定的提高。

从而验证了电路的可行性。

关键词：不对称半桥软开关DC/DC变换器AbstractWith the development of power electronics technology, Pulse Width Modulation DC-DC converters get more and more application. Nowadays, high performance, high efficiency and light weight are the most important performance figure of all kinds of PWM DC-DC converters. In order to increase the power density and output efficiency, the soft switching techniques is the key. However it makes the circuit complex, which means the increase of cost, and affects the competitiveness of commercial product.This thesis presents an improved asymmetric zero-voltage half-bridge topology. It can realize soft-switch technology without increase the cost of converter. The improved Asymmetrical Half-Bridge can also remove the resonant peak voltage. The topology of asymmetrical half bridge is introduced in Chapter 2, including the principle of the circuit,the relationship between the duty cycle ,input voltage and output voltage ,and the deflection of magnetism. The voltage of block capacitor and the current of the original turns of transformer of each state have been discussed, then deduce the condition of Zero voltage switch(ZVS),which give the theory guidance for setting the reasonable dead time. Finally, the possibility of zero voltage switching is proved by the simulation of pspice software. In part 3. ,a small average circuit half bridge converter power stage is established by method of state space averaging. In term of the method referred, a system model of total converter is founded. The characteristic of stabilization and dynamic is analysed and the compensator is designed basing on it. At last,the simulation performed by Matlab software confirm the stabilization of system. Based on the analysis above, a two-class AC/DC converter ,consist of power factor circuit and asymmetrical half bridge circuit is designed to prove that the asymmetrical half bridge can achieved zero voltage switching .In conclusion, the correctness and feasibility of the new converter are proved by theory analysis, simulation research and experimental validation.Keywords: Asymmetrical half bridge soft switching DC/DCconverter目录摘要 (I)ABSTRACT....................................................................................................... I I 1 绪论 . (1)1.1引言 (1)1.2不对称半桥变换器简述 (4)1.3本文所做的工作 (7)2 工作原理 (8)2.1不对称半桥主电路构成 (8)2.2稳态分析 (9)2.3开关过程 (12)2.4谐振问题及改进 (16)2.5ZVS开关条件分析 (30)3 建模与仿真 (33)3.1概述 (33)3.2主电路模型和开环分析 (35)3.3反馈补偿和闭环分析 (40)3.4补偿器件设计 (42)3.5主电路仿真 (44)4 实验设计与波形 (47)4.1主电路设计 (47)4.2控制电路与驱动电路的设计 (51)4.3实验结果 (54)4.4实验结论 (57)5 全文总结 (58)致谢 (59)参考文献 (60)附录攻读硕士学位期间发表的论文 (65)1 绪论1.1 引言DC/DC变换器就是将输入的直流电压，经过高频斩波或高频逆变后，通过整流和滤波环节，转换成所需要幅值的直流电压。

不对称半桥变换器的研究陈丹江，张仲超(浙江大学，浙江杭州310027）摘要：介绍了一种利用互补的PWM控制的不对称半桥DC/DC变换器。

分析了电路的稳态过程和开关的ZVS过程，同时对开关达到ZVS的条件进行了分析。

实验结果表明了这种电路对提高效率的有效性。

为了进一步改进电路，针对电路输出二极管的电压应力的不平衡，提出了一种副边绕组不相等的拓扑，并进行了分析。

关键词：不对称半桥；零电压开关；效率1 引言近年来，软开关技术得到了广泛的发展和应用，提出了不少高效率的电路拓扑，其中不对称半桥是一个比较典型的电路。

不对称半桥是一种适用于中低功率的DC/DC零电压开关（ZVS）变换器电路。

该电路采用固定死区的互补PWM控制方式，不需要外加元件，充分利用电路本身的分布特性，通过变压器漏感和开关寄生电容的谐振，实现零电压开关。

这种电路保持了PWM开关模式的低开关导通损耗，而且消除了开关的导通损耗，因此，可以得到很高的效率。

2 主电路的工作原理分析2.1 电路的稳态分析不对称半桥的主电路如图1所示。

图1中包括两个互补控制的功率MOSFET，其中S1的占空比为D，S2的占空比为（1－D），D S1和D S2是开关的体二极管，C S1和C S2分别是开关的结电容。

隔直电容C b，作为开关S2开通时的电源。

包括漏感L k，励磁电感L m的中心抽头的变压器，原边匝数为N p，副边匝数分别为N s1和N s2。

半桥全波整流二级管D1和D2。

输出滤波电感L，电容C f和负载R L。

图1 不对称半桥主电路图电路的稳态工作原理为：1）当S1导通时，变压器原边承受正向电压，副边N S1工作，二极管D1导通，开关S2，二极管D2截止；2）当S2导通时，隔直电容C b加在变压器的原边，副边N S2工作，开关S1，二极管D1截止。

理想的工作波形见图2。

其中n1=N p/N S1，n2=N p/N S2，且n1=n2=n。

通过对电路的稳态分析，可以得到以下的一些公式。

DCDC变换器拓扑结构分析⼀、正激变换电路由于正激DC/DC变换器具有电路拓扑简单，输⼈输出电⽓隔离，电压升、降范围宽，易于多路输出等优点，因此被⼴泛应⽤于中⼩功率电源变换场合。

然⽽，正激变换器的⼀个固有缺点是需要附加电路实现变压器磁复位。

采⽤磁复位绕组正激变换器川的优点是技术成熟可靠，磁化能量⽆损地回馈到直流电⽹中去。

但附加的磁复位绕组使变压器结构复杂化，变压器漏感引起的关断电压尖峰需要RC缓冲电路来抑制，占空⽐d<0.5，功率开关承受的电压应⼒与输⼈电源电压成正⽐。

RCD钳拉正激变换器图的优点是磁复位电路简单，占空⽐d可以⼤于0.5，功率开关承受电压应⼒较低此电路只是在原有的双管正激电路上添加了2个Lr、Cr谐振⽹络实现软开关。

图4中,L2为缓冲电感,Lm为变压器的励磁电感,C1和C2分别是开关管VS1和VS2的寄⽣电容。

电路拓扑在1个开关周期中可分为7个时间段描述。

下⾯将对每个时间段分别描述。

先假定在t0时刻之前,VS1和VS2关断,谐振电感Lr上的电流iLr为0,电容Cr上的电压UCr为-Uin,VD5关断,VD6正在续流。

为了使分析过程简化,在对电路分析之前,作如下⼏点假设:滤波电感L1⾜够⼤,在1个开关周期中可近似⽤恒流源I0等效代替;变压器漏感远⼩于励磁电感,在电路分析中忽略漏感的影响。

⼀个开关周期中电路的主要电量波形：1 t0~t1时间段在t0时刻,主功率开关管VS1和VS2同时导通,由于电感L2的作⽤,电流上升缓慢,VS1和VS2可以看成ZCS(零电流)导通。

在这⼀阶段,Lr、Cr开始谐振,VD5和VD6开始电流交换。

Cr上的电压从-Uin向Uin变化,电感Lr上的电流也从零上升。

当续流⼆极管VD6上的电流为零并且阻断时,这⼀时间段结束(这个时间段很短)。

此时,原边电流上升到I0/N(N=N1/N2,N1为原边匝数,N2为副边匝数)。

2 t1~t2时间段在t1~t2时间段,Lr和Cr继续谐振。

采用磁集成技术的低压大电流DC/DC变换器的仿真 Simulation of low voltage high current DC/DC converterswith Integrated Magnetics欧阳玉叶，张东来（哈尔滨工业大学深圳研究生院，深圳518055）张滨(中兴通讯股份有限公司，深圳518004）摘要 运用回转器—电容模型可以很好的理解磁性器件，特别是复杂的集成磁件。

本文运用磁导电容类比建模法建立了磁件的回转器—电容模型。

在回转器—电容模型中，磁路由容性电路来模拟，绕组由双端口的回转器来代替。

进行了采用磁集成技术的低压大电流DC/DC变换器的仿真。

仿真电路拓扑是原边不对称半桥、副边倍流整流电路。

磁集成变压器的结构是Wei Chen提出的原边绕于中柱的只在侧柱开气隙的倍流整流磁集成结构。

建立了用SPICE语言描述的回转器仿真模型。

仿真软件是MULTISIM2001。

关键词：磁集成技术 低压大电流 回转器OUYANG Yu-ye，ZHANG Dong-lai(ShenZhen Graduate School, Harbin Institute of Technology， ShenZhen518055，China)ZHANG Bin(ZTE Corporation, Shenzhen518004，China)Abstract Gyrator-capacitor model offers a good way of understanding magnetic components，especially complex integrated magnetics .In this paper，Gyrator-capacitor model of magnetics is built by a permeance—capacitance analogy. In this approach，magnetic paths are modeled by capacitive circuits and windings are represented by gyrator two—ports. a low voltage high current output DC/DC converter with integrated magnetics is simulated. The topology by simulation is Asymmetrical Half-Bridge Current Doubler Rectifier (AHBCDR).The configuration of transformer is Current Doubler Rectifier with Integrated Magnetics (CDRIM) with windings in center leg and air gaps in outer legs proposed by Wei Chen. Symbol for simulation of Gyrator is built by SPICE languages. Circuits are simulated with MULTISIM2001.Key word Integrated magnetics；Low voltage high current；Gyrator1引言高性能微处理器和高功率计算芯片要求其供电电源电压越来越低而电流越来越大，因此通信用二次电源（DC/DC变换器），正朝着低压大电流输出的方向发展。

•PWM 控制策略文章根据控制型软开关半桥DC/DC变换器的定义，总结和归纳了4种控制型软开关半桥DC/DC变换器的PWM 控制策略和缓冲型软开关半桥DC/DC变换器对称PWM 控制策略。

对上述PWM 控制策略进行了深入分析和综合比较，为选择具体应用场合提供了依据。

0 引言半桥DC/DC变换器结构简单，控制方便，非常适用于中小功率场合。

硬开关变换器高频时开关损耗很大，严重影响其效率。

软开关技术可降低开关损耗和线路的EMI,提高效率和功率密度，提高开关频率从而减小变换器体积和重量。

传统半桥变换器有两种控制方法，一种是对称控制，一种是不对称互补控制。

本文主要分析实现半桥DC/DC变换器软开关的PWM控制策略。

1 控制型软开关PWM 控制策略控制型软开关半桥DC/DC变换器不增加主电路元器件（可增加电感电容元件以实现软开关条件），通过合理设计控制电路来实现软开关。

图1给出4种控制型软开关半桥DC/DC变换器的PWM 控制策略。

图1 控制型软开关PWM 控制策略1.1 不对称互补脉冲PWM 控制开关管的控制脉冲不对称互补，采用此控制策略的传统不对称半桥变换器已广泛应用于中小功率场合。

其原边开关管实现ZVS的方式有2种：负载电流ZVS方式和励磁电流ZVS方式[1].其优点是：两个开关管都可实现ZVS;一些可改善移相全桥变换器滞后臂软开关条件的措施也可用于不对称半桥变换器；不存在硬开关中的震荡问题；与移相全桥变换器相比，无循环能量。

其缺点是：开关管电压应力和开关管软开关条件不一致，上管较难实现软开关；整流管电压应力不一致，且随占空比变化，一些应用场合一个整流管电压很高，器件较难选择；轻载时会失去软开关条件；变压器直流偏磁，负载越重占空比越小，偏磁越严重；非常不适用于宽输入或宽输出电压的应用场合。

1.2 移相脉冲PWM 控制采用此控制策略的半桥也称为双有源半桥[2,3]。

此控制策略与传统的移相全桥拓扑类似，区别在于移相的两个桥臂分布在变压器的原副边。