三電平軟開(kāi)關(guān)直流變換器典型拓撲分析

2）進(jìn)一步增加了副邊電壓占空比ΔD丟失 主要原因是電感的增加導致原邊電流從一個(gè)方向向另一個(gè)方向變化的斜率V_in/(L_lk＋L_r)變小。副邊整流管換流過(guò)程中，兩二極管同時(shí)導通，副邊電壓箝位在零，電壓V_ab上升到電源電壓V_in，原邊電流可近似看作以斜率V_in/L_lk線(xiàn)性變化，斜率越小，變化時(shí)間段間隔越長(cháng)，占空比損耗越大。由ΔD=可知，占空比損耗加大（f_s為開(kāi)關(guān)頻率）。

3）加劇了漏感與副邊整流二極管結電容的寄生振蕩，使二次側整流管耐壓值增加。

3.2 引入濾波電感諧振擴大零電壓開(kāi)關(guān)負載范圍

如圖2所示，該改進(jìn)拓撲使用了兩個(gè)飽和電感S₅，S₆作為開(kāi)關(guān)，分別與輸出整流二極管的陽(yáng)極相串聯(lián)。超前臂的關(guān)斷過(guò)程與傳統的三電平ZVS變換器一樣。此拓撲是在滯后臂開(kāi)關(guān)管進(jìn)行狀態(tài)轉換的短暫期間，使副邊整流二極管不能同時(shí)導通，則輸出濾波電感n₂L_out可被用來(lái)參與諧振，由于輸出濾波電感遠遠大于變壓器漏感，因此，大大擴展了滯后臂開(kāi)關(guān)管的零電壓負載范圍。該拓撲的特點(diǎn)是由于漏感不再是實(shí)現ZVS必不可少的元件，因此可以很小，這樣占空比損失和副邊整流二極管的寄生振蕩也大大降低。

圖2 具有輸出濾波電感的三電平移相全橋ZVS變換器

3.3 利用倍流整流電路擴大零電壓開(kāi)關(guān)負載范圍

文獻[6]提出了用移相控制三電平倍流整流零電壓開(kāi)關(guān)變換器來(lái)擴大零電壓開(kāi)關(guān)負載范圍。倍流整流是從全波整流方式演化而來(lái)的，即用兩個(gè)獨立的，大小相同的電感代替全橋整流拓撲中的一組整流管，仍保持“全波整流”的形式，實(shí)質(zhì)是兩個(gè)電感交錯并聯(lián)。因而，該拓撲除具有前述電路的優(yōu)點(diǎn)外，還由于副邊整流二極管自然換流，從而避免了反向恢復造成的電壓尖峰和電壓振蕩。該拓撲如圖3所示。

圖3 三電平倍流整流移相全橋ZVS變換器