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图XXX 表示 需要实际仿真后需要替换的项目，放在在这里仅仅为了做例子 公式 表示未经过仿真所计算的电路数据，仿真时可根据需要自行修改数据1、引言为减小DC ／DC 变换器尺寸和损耗，必须提高变换器开关频率，而开关频率的提高会直接提高开关损耗．引入软开关技术可解决这个矛盾.这里主要研究Buck 变换器的软开关电路，并通过仿真寻找软开关实现的条件。
课本提出一些软开关技术。
但均存在不足。
这里提出一种改进ZVS QRC Buck 变换器。
可有效降低器件电压应力。
为适应谐振过程还需设置一定死区。
2、ZVS 型Buck 准谐振电路2.1、电路结构图1为ZVS-Buck-QRC 电路结构。
图1 ZVS-Buck-QRC 电路结构in U 为直流输入电源；开关管1V 、续流二极管VD 、输出滤电感f L 、输出滤波电容f C 和负载R 构成基本Buck 电路；反并联二极管1VD 、谐振电容r C 和谐振电感r L ，用来实现软开关。
简单来说，当1V 为关断状态时，r C 、r L 串联谐振，使1V 实现ZVS 开通；当1V 为开通状态即将关断时，并联电容r C 可有效抑制1V 两端电压上升速度，降低关断损耗，抑制电压尖峰。
2.2软开关工作条件1V 工作在ZVS 开通状态，则必须在r C 两端电压Cr u 已为零而r L 上电流Lr i 还未衰减到零的时段内向1V 发送开通信号。
1V 从上个周期关断到这个周期开通的时间间隔（即关断时间）可表示为：)1(D T T g off -= （1）式中：D 为V 1门级脉冲的占空比。
谐振周期r r r L C T π2=。
即要实现1V 的ZVS 开启，需满足：r off rT T T <<2（2）2.3、电路参数设计in U 为2.9~3.1V ，额定3V ；输出直流电压0U 为0.4~0.45V ；额定功率0P =280W ；开关频率g f =500kHz 。
Boost ZVS软开关电路实验电路原理及实验线路准谐振零电压软开关电路的基本思想是：谐振电容Cr基本上是与开关管Q1并联的，在开关管导通时，谐振电容Cr上的电压为零；当开关管关断时，Cr限制开关管上电压的上升率，从而实现开关管的零电压关断；当开关管导通时；Lr和Cr谐振工作使Cr上的电压回到零，从而实现开关管的零电压开通。
其工作原理如图3-69所示：图3-69工作原理及波形图在一个开关周期T r中，该变换器有四种开关状态。
在分析之前，作出如下假设：①所有开关管、二极管均为理想器件；②所有电感、电容和变压器均为理想元件；、③L f>>L r；④L f足够大，在一个开关周期中，其电流基本保持不变，为I i，这样L f和输入电压V in可以看成一个电流为I i的恒流源；⑤C f足够大，在一个开关周期中，其电压基本保持不变，为Vo，这样C f和负载电阻可以看成一个电压为Vo的恒压源。
这里给出以下物理量的定义：①特征阻抗②谐振角频率③谐振频率④谐振周期1．电容充电阶段[t0,t1]在t0时刻之前，开关管Q1导通，输入电流I i经过Q1续流，谐振电容Cr，上的电压为O。
D1处于关断状态，谐振电感Lr的电流为零。
在t0时刻，关断Q1，输入电流I i从Q1中转移到Cr中，给Cr充电，电压从O开始线性上升，由于Cr的电压是慢慢开始上升的，那么Q l就是零电压关断。
在此开关模态中，Cr的电压为：在t1时刻,Vcr上升到输出电压Vo，开关模态1结束，它的持续时间为：2．谐振阶段[t1,t2]从t1时刻起，D1开始导通，Lr与C r谐振工作，谐振电感电流i Lr从O开始增加，i Lr和Vcr的表达式为：经过T r/2，到达t1a时刻，i Lr等于I i，此时Vcr到达最大值Vcrmax。
V crmax=Vo+I i Z r从t1a时刻开始，i Lr大于I i，此时Cr开始放电，其电压开始下降。
在t1b时刻，V Cr减小到O，并且开始变为负电压；在t2时刻，V Cr从负电压上升到O，此时开通Q l，则Q1为零电压开通。
(完整版)BUCK和BOOST电路在电子技术领域，BUCK和BOOST电路是两种常见的电源转换器。
它们分别将低压直流电(LDC)转换为高电压直流电(HVC)和将高电压直流电降低到低电压直流电(LDC)。
本文将对这两种电路进行详细的理论分析，探讨它们的工作原理、优缺点以及应用场景。
我们来了解一下BUCK电路。
BUCK电路是一种降压型转换器，其主要特点是输出电压可调，且输出电压与输入电压之间存在一定的关系。
BUCK电路的基本结构包括一个开关管、一个电感和一个二极管。
当开关管导通时，电感中储存的能量被释放，二极管导通，使得负载上的电流得到提升；当开关管截止时，电感中储存的能量无法释放，二极管截止，使得负载上的电流减小。
通过调整开关管的占空比，可以实现对输出电压的调节。
接下来，我们来探讨一下BOOST电路。
BOOST电路是一种升压型转换器，其主要特点是输出电压稳定，且输出电压与输入电压之间存在固定的关系。
BOOST电路的基本结构包括一个开关管、一个电感、一个二极管和一个稳压器。
当开关管导通时，电感中储存的能量被释放，二极管导通，使得负载上的电流得到提升；稳压器将输入电压升高到设定值，使得输出电压保持稳定。
通过调整开关管的占空比，可以实现对输出电压的调节。
那么，BUCK电路和BOOST电路各自有哪些优缺点呢？BUCK电路的优点主要表现在成本低、体积小、效率高等方面。
BUCK电路的缺点也比较明显，主要体现在输出电压稳定性较差、噪音较大等方面。
而BOOST电路的优点主要表现在输出电压稳定、噪音较小等方面。
BOOST电路的缺点也比较明显，主要体现在成本较高、体积较大、效率较低等方面。
在实际应用中，BUCK电路和BOOST电路各有适用的场景。
例如，BUCK电路适用于对输出电压稳定性要求不高的场合，如充电器、电池充放电等；而BOOST电路适用于对输出电压稳定性要求较高的场合，如LED照明、电力传输等。
BUCK电路和BOOST电路作为两种常见的电源转换器，各自具有一定的优势和局限性。
图XXX 表示 需要实际仿真后需要替换的项目，放在在这里仅仅为了做例子 公式 表示未经过仿真所计算的电路数据，仿真时可根据需要自行修改数据1、引言为减小DC ／DC 变换器尺寸和损耗，必须提高变换器开关频率，而开关频率的提高会直接提高开关损耗．引入软开关技术可解决这个矛盾.这里主要研究Buck 变换器的软开关电路，并通过仿真寻找软开关实现的条件。
课本提出一些软开关技术。
但均存在不足。
这里提出一种改进ZVS QRC Buck 变换器。
可有效降低器件电压应力。
为适应谐振过程还需设置一定死区。
2、ZVS 型Buck 准谐振电路2.1、电路结构图1为ZVS-Buck-QRC 电路结构。
图1 ZVS-Buck-QRC 电路结构in U 为直流输入电源；开关管1V 、续流二极管VD 、输出滤电感f L 、输出滤波电容f C 和负载R 构成基本Buck 电路；反并联二极管1VD 、谐振电容r C 和谐振电感r L ，用来实现软开关。
简单来说，当1V 为关断状态时，r C 、r L 串联谐振，使1V 实现ZVS 开通；当1V 为开通状态即将关断时，并联电容r C 可有效抑制1V 两端电压上升速度，降低关断损耗，抑制电压尖峰。
2.2软开关工作条件1V 工作在ZVS 开通状态，则必须在r C 两端电压Cr u 已为零而r L 上电流Lr i 还未衰减到零的时段内向1V 发送开通信号。
1V 从上个周期关断到这个周期开通的时间间隔（即关断时间）可表示为：)1(D T T g off -= （1）式中：D 为V 1门级脉冲的占空比。
谐振周期r r r L C T π2=。
即要实现1V 的ZVS 开启，需满足：r off rT T T <<2（2）2.3、电路参数设计in U 为2.9~3.1V ，额定3V ；输出直流电压0U 为0.4~0.45V ；额定功率0P =280W ；开关频率g f =500kHz 。
图XXX 表示 需要实际仿真后需要替换的项目，放在在这里仅仅为了做例子 公式 表示未经过仿真所计算的电路数据，仿真时可根据需要自行修改数据1、引言为减小DC ／DC 变换器尺寸和损耗，必须提高变换器开关频率，而开关频率的提高会直接提高开关损耗．引入软开关技术可解决这个矛盾.这里主要研究Buck 变换器的软开关电路，并通过仿真寻找软开关实现的条件。
课本提出一些软开关技术。
但均存在不足。
这里提出一种改进ZVS QRC Buck 变换器。
可有效降低器件电压应力。
为适应谐振过程还需设置一定死区。
2、ZVS 型Buck 准谐振电路2.1、电路结构图1为ZVS-Buck-QRC 电路结构。
图1 ZVS-Buck-QRC 电路结构in U 为直流输入电源；开关管1V 、续流二极管VD 、输出滤电感f L 、输出滤波电容f C 和负载R 构成基本Buck 电路；反并联二极管1VD 、谐振电容r C 和谐振电感r L ，用来实现软开关。
简单来说，当1V 为关断状态时，r C 、r L 串联谐振，使1V 实现ZVS 开通；当1V 为开通状态即将关断时，并联电容r C 可有效抑制1V 两端电压上升速度，降低关断损耗，抑制电压尖峰。
2.2软开关工作条件1V 工作在ZVS 开通状态，则必须在r C 两端电压Cr u 已为零而r L 上电流Lr i 还未衰减到零的时段内向1V 发送开通信号。
1V 从上个周期关断到这个周期开通的时间间隔（即关断时间）可表示为：)1(D T T g off -= （1）式中：D 为V 1门级脉冲的占空比。
谐振周期r r r L C T π2=。
即要实现1V 的ZVS 开启，需满足：r off rT T T <<2（2）2.3、电路参数设计in U 为2.9~3.1V ，额定3V ；输出直流电压0U 为0.4~0.45V ；额定功率0P =280W ；开关频率g f =500kHz 。
Buck转换器CCM (1)纹波电压 (1)纹波电流 (1)Buck转换器DCM (2)纹波电压 (2)DCM工作原理 (2)电感峰值电流 (4)电压变换比 (5)Boost转换器CCM (6)电流纹波 (7)电压纹波 (8)Boost转换器DCM (9)纹波电压 (9)DCM工作原理 (9)电感峰值电流 (11)电压变换比 (12)变换器的特性总结 (13)PWM模式 (14)PFM模式 (14)时钟模式PFM（Clocked PFM） (14)跳周期PFM（Skipping Cycles） (15)电压模式 (18)电流模式 (19)峰值电流控制模式 (20)平均电流控制模式 (20)开关电源指标 (21)功耗分析 (21)切换原理 (24)Boost能量传输 (25)负载调整率 (25)电压调整率 (25)斜坡补偿 (26)Buck 转换器 CCM纹波电压20208S V D V T LC∆=1200211021111()222888t S S C S S S t TT V V D I I V i dt T D T T C C C C L LC∆∆∆=====⎰纹波电流22g g sL s V V V DD T i DT LL'-∆==结论：纹波电流和负载无关Buck 转换器 DCM纹波电压20012()1()2S T I I V D D C I∆-∆=+∆1200121()11()2t S C t T I I V i dt D D C C I∆-∆==+∆⎰DCM 工作原理模式下Buck 变换器等效电路IQ1导通电感电压()()L g g v t V v t V V =-≈-电容电流()()()()c L L v t Vi t i t i t R R=-≈- IID1导通电感电压()()L v t v t V =-≈- 电容电流()()()()c L L v t V i t i t i t R R=-≈- III 电流断续电感电流0L i = 电感电压0L v = 电容电流()()()()c L v t v t Vi t i t R R R=-=-≈- 电感峰值电流()()/D c i t i t V R =+积分取平均11()()/sst T t T D c ttssi t dt i t dt V R T T ++=+⎰⎰由于电容平均电流是零/D i V R ⇒= 电容充电平衡，电感峰值电流12g pk L s V V i i DT L-=∆=面积相等121121()()2()()2Lpk s s L g i t dt i D D T D Ti V V D D L =+=-+⎰112()()2sg D T V V V D D R L⇒=-+电压变换比联立电感伏秒平衡以及电容充电平衡112112()()2g s g D V V D D D T V V V D D R L⎧=⎪+⎪⎨⎪=-+⎪⎩g V V ⇒== 2SL K RT =随着占空比的增大Buck 变换器的工作状态由DCM 转换成CCM(,)D CCM M D K DCM ⎧⎪=Boost 转换器 CCM开关在位置1时电感电压和电容电流：,/L g C v V i V R ==- 开关在位置2时电感电压和电容电流：,/L g C v V V i I V R =-=-在一个周期内电感充放电能量相等，即能量变化为0。
VICOR专利拓扑原理分析 之 ZVS BUCK-BOOSTVICOR PRM模块是一款非隔离的稳压升降压电源。
最大功率能做到500W，最大体积：32.5*22*6.73mm,效率能够达到97.8%，采用的是VICOR的ZVS BUCK-BOOST拓扑。
因为是软开关技术，开关频率能够达到2MHZ。
下面分析下工作原理：ZVS BUCK-BOOST工作在三个模式：Vin<Vout; Vin=Vout; Vin>Vout当Vin<Vout时：1.Q1与Q4导通（上一个周期的电感储存的能量使得Q1零电压导通），电感L充电储能，电感上电压等于输入电压Vin,电感电流从零线性上升。
Q4关断，电感电流不能突变，Q4结电容充电，Q3结电容放电，Q3 Vds电压接近于零，为零电压开通创造条件。
2. Q3零电压导通，电感上电压大小为Vout-Vin,电感开始给输出传递能量，电感电流开始线性下降。
关断Q1，电感L继续放电，Q1结电容充电，Q2结电容放电，直到Q2体二极管导通，为Q2零电压导通创造条件3. Q2零电压导通，电感L继续放电，电感两端电压为Vout,电流变小，直到电感放完电电感L放完电后，电感反向充电，当电感中出现反向小电流时，关断Q3，电感电流不能突变，Q3结电容充电，Q4结电容放电，为Q4零电压导通创造条件4. Q4零电压导通，电感两端电压为零，所以di/dt=0,电感电流很小为常数，恒定不变。
关断Q2，电感电流不能突变，Q2结电容充电，Q1结电容放电，直到Q1体二极管导通，为Q1零电压导通创造条件这样就是一个完整的开关周期。
当Vin=Vout时，第一个过程相同（Q1，Q4导通），第二个过程（Q1，Q3导通），因为输入电压等于输出电压，所以电感上电压等于零，电感上电流恒定不变。
下面是整个周期的电感电压，电流波形。
与Vin<Vout不同文件名: 新建 Microsoft Office Word 文档.docx目录: C:\Documents and Settings\Administrator\My Documents 模板: C:\Documents and Settings\Administrator\Application Data\Microsoft\Templates\Normal.dotm标题:主题:作者: 关键词:备注:创建日期: 2014‐6‐21 9:38:00修订号: 1上次保存日期:上次保存者:编辑时间总计: 0 分钟上次打印时间: 2014‐6‐21 9:40:00打印最终结果页数: 5字数: 123 (约)字符数: 705 (约)。
一种改进型ZVS-Boost电路的研究李明【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2014(31)3【摘要】对几种常见的基于软开关技术的PFC电路的拓扑结构、工作原理和控制方法进行了分析，指出了各自优缺点及适用场合。
研究了ZVS-Boost软开关PFC 电路的基本结构、工作原理及软开关实现原理，在此基础上提出了一种改进型ZVS-Boost电路。
%This paper analyzed several common PFC circuit topology based on soft-switching technology,operation principle and control methods,and pointed out the advantages and disadvantages of each occasion.The basic structure of the soft-switching of ZVT-Boost PFC circuit,the basic working principle and implementation principle of soft switching is researched,and an improved ZVT-Boost circuit is proposed.【总页数】3页(P42-44)【作者】李明【作者单位】阳江职业技术学院，广东阳江 529566【正文语种】中文【中图分类】TM464【相关文献】1.一种改进型固定关断时间PFC电路的研究 [J], 葛健;金龙;徐捷2.一种改进型蔡氏电路的PSPICE仿真研究 [J], 杨君玲;吴英;柏俊杰;李建兴3.一种改进型蔡氏电路混沌同步的仿真研究 [J], 任艳君;李修云4.一种改进型高灵敏度自平衡电路的研究与设计 [J], 李文强;杨录5.一种改进型MOSFET隔离驱动电路研究 [J], 林为因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
六种基本DC/DC变换器拓扑，依次为buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic变换器半桥变换器也是双端变换器,以上是两种拓扑。
半桥开关管电压应力为输入电压.而且由于另外一个桥臂上的电容,具有抗偏磁能力,但是对于上面一种拓扑,通常还会加隔直电容来提高抗偏磁能力.但是如果采用峰值电流控制,要注意一个问题,就是有可能会导致电容安秒不平衡的问题.要需要其他方法来解决。
半桥变换器可以通过不对称控制来实现ZVS,也就是两个管子交替导通,一个占空比为D,另外一个就为1-D.就是所谓的不对称半桥,通常采用下面一种拓扑.对于不对称半桥可以采用峰值电流控制。
正激变换器绕组复位正激变换器LCD复位正激变换器RCD复位正激变换器有源钳位正激变换器双管正激吸收双正激有源钳位双正激原边钳位双正激软开关双正激推挽变换器无损吸收推挽变换器推挽变换器:推挽变换器是双端变换器.其实是两个正激变换器通过变压器耦合而来,基本推挽变换器好处是驱动不需隔离,变压器双端磁化,只要两个开关管.但是,变压器绕组利用率低,开关管电压应力为输入两倍,所以一般只适合低压输入的场合.而且有个问题就是会出现偏磁,所以要采用电流型控制等方法来避免.如果将两个双管正激同样耦合,可以构成四开关管的推挽变换器,也就是所谓的双双管正激.其管子电压应力下降为输入电压.其他等同.推挽正激是最近出现的一种新拓扑,通过一个电容来解决变换器漏感尖峰,偏磁等问题.在VRM中有应用.半桥变换器也是双端变换器,以上是两种拓扑.半桥开关管电压应力为输入电压.而且由于另外一个桥臂上的电容,具有抗偏磁能力,但是对于上面一种拓扑,通常还会加隔直电容来提高抗偏磁能力.但是如果采用峰值电流控制,要注意一个问题,就是有可能会导致电容安秒不平衡的问题.要需要其他方法来解决.半桥变换器可以通过不对称控制来实现ZVS,也就是两个管子交替导通,一个占空比为D,另外一个就为1-D.就是所谓的不对称半桥,通常采用下面一种拓扑.对于不对称半桥可以采用峰值电流控制.全桥变换器全桥变换器在大功率场合是最常用了,特别是移项ZVS和ZVZCS 接下去,会收集一些三电平变换器贴出来,在以后就给出boost族的隔离变换器....反激变换器.....正反激变换器......APFC.....PPFC.... 单级PFC.....谐振变换器等.....三电平变换器(three level converter)选了看起来比较舒服的两个拓扑,这些三电平是半桥演化而来,同样可以演化出多电平变换器,合适高压输入场合.而且可以通过全桥的移相控制方式实现软开关.。
