無(wú)源無(wú)損緩沖電路及其新拓撲

(d) 模態(tài)4(t₄～t₅)等效電路

(e) 模態(tài)5(t₅～t₆)等效電路

(f) 模態(tài)6(t₆～t₇)等效電路

圖6 等效電路圖

圖7 主要波形圖

模 態(tài)1(t₁－t₂) 在t₁時(shí) 刻 ， 主 開(kāi) 關(guān)S關(guān) 斷 ，D_o導 通 ， 輸 入 電 流I_i由S線(xiàn) 性 地 切 換 到D_o， 同 時(shí)C_s

開(kāi)始向負載放電，直到完全釋放，該模態(tài)結束；

模態(tài)2(t₂－t₃) 在t₂時(shí)刻，D_s自然導通，由于耦合電感的匝數比n>1，感應二次側電壓大于主側電壓，正的電勢差使得D_a導通，流經(jīng)電感L_k的電流i_Lk線(xiàn)性增大，i_o相應減小，直到i_Do=0，轉到模態(tài)3；

模態(tài)3(t₃－t₄) 在t₃時(shí)刻，D_o自然關(guān)斷，輸入電流I_i的1/n經(jīng)D_a，L_k和D_s向輸出負載供電；

模態(tài)4(t₄－t₅) 在t₄時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)管S零電壓開(kāi)通，流經(jīng)L_k的電流i_Lk減小，直到零，該模態(tài)結束；

模態(tài)5(t₅－t₆) 在t₅時(shí)刻，耦合電感L_k開(kāi)始釋放能量，給C_s充電，直到v_Cs=V_o，同時(shí)向輸出負載反饋多余的能量;

模態(tài)6(t₆－t₇) 當耦合電感L_k完全釋放能量，該模態(tài)類(lèi)似于普通PWM Boost開(kāi)通狀態(tài)。

可見(jiàn)，該新穎的具有最小電壓應力的無(wú)源無(wú)損緩沖電路的所有元器件的電壓應力不超過(guò)輸出直流電壓V_o，而且能有效地提高變換器效率，明顯地擴展輸入電壓的范圍，從而在應用于PFC中，它將是一種低價(jià)、有效的拓撲。

5 結語(yǔ)

本文在解決硬開(kāi)關(guān)存在的3種換流缺陷的基礎上，簡(jiǎn)要地比較了有源緩沖電路、RCD緩沖電路、諧振變換器和無(wú)源無(wú)損緩沖電路等4種軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了無(wú)源無(wú)損緩沖電路的結構原理和一般實(shí)現方法，以及最近在PWM變換器、三電平逆變器、三電平整流器和三電平PFC中的最新應用,重點(diǎn)介紹了無(wú)源再生式的軟開(kāi)關(guān)變換器和具有最小電壓應力的無(wú)源無(wú)損緩沖電路等兩種新穎的DC/DC變換器拓撲，簡(jiǎn)要地分析了它們的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)，并總結了無(wú)源無(wú)損緩沖電路發(fā)揮的重要作用，從而說(shuō)明無(wú)源無(wú)損緩沖電路已成為實(shí)現軟開(kāi)關(guān)的重要技術(shù)之一，并被引起廣泛重視。