零電流零電壓開關交錯并聯雙管正激變換器的研究

（g）模態7

圖2 各開關模態的等效電路

在前半個開關周期中，該電路拓撲有7個開關模態，對應等效電路如圖2所示。而后半個開關周期，與之相似。主要波形圖見圖3。

圖3 主要波形圖

2.1 開關模態1[t₀－t₁]

在t₀時刻前，S₁上的電壓為u_ds1，S₂上的電壓為u_ds2，且u_ds1>u_ds2，其大小后面將會解釋，變壓器T₂通過D₃，D₄磁復位。t₀時刻，S₁和S₂同時開通。由于變壓器有一定的漏感，使得變壓器T₁原邊電流由零逐漸增大到2I_o/n，且I_o從D₁₁中換流到D₉中。這時，C₁上的初始電壓為－U_c，且U_cU_in，同時L₁，C₁和D₅通過S₁諧振。此開關模態直到變壓器T₁原邊電流達到2I_o/n時結束，持續時間為

t₁－t₀= （1）

2.2 開關模態2[t₁－t₂]

變壓器T₂繼續磁復位。L₁，C₁和D₅通過S₁繼續諧振，直到電容C₁上的電壓由－U_c變為＋U_c，此開關模態結束。

2.3 開關模態3[t₂－t₃]

S₁，S₂繼續開通。變壓器T₂繼續磁復位，直到i_Lm2=0時，此開關模態結束。

2.4 開關模態4[t₃－t₄]

S₁，S₂繼續開通。L₂相對L_m2很小，在此可忽略。變壓器T₂原邊勵磁電感L_m2，漏感L_lk2，S₃與S₄的結電容C_s3，C_s4和C₂及D₇經U_in諧振。從電路結構上可以看出，C₂和S₃的結電容C_s3相當于并聯，且C₂比結電容C_s3大很多，所以S₃上的電壓下降速度要比S4的慢很多。

2.5 開關模態5[t₄－t₅]

t₄時刻，S₁，S₂在零電壓下關斷。D₆開通，折算到原邊的負載電流2I_o/n和勵磁電流i_m1給S₁，S₂的結電容C_s1，C_s2充電，同時，C₁被放電。變壓器T₂原邊勵磁電感L_m2，漏感L_lk2，S₃與S₄的結電容C_s3，C_s4和C₂及D7經U_in繼續諧振。此開關模態在u_c1=0，u_ds1=u_ds2=U_in/2時結束，持續時間為：

t₅－t₄= （2）

2.6 開關模態6[t₅－t₆]

S₁，S₂的結電容C_s1，C_s2繼續被充電，C₁繼續放電，使得變壓器T₁原邊承受反壓，D₉關斷，D₁₁續流，則變壓器T₁原邊中只有勵磁電流i_m1。變壓器T₂原邊勵磁電感L_m2，漏感L_lk2，S₃與S₄的結電容C_s3，C_s4和C₂及D₇經U_in繼續諧振，T₂同名端電壓為正時，D₉和D₁₁同時開通，T₂的勵磁電流i_Lm2流經D₉，把變壓器T₂副邊箝位在零，使得u_ds4U_c=u_ds3U_in，并保持不變，直到下次開通。

2.7 開關模態7[t₆－t₇]

在t₆時刻，u_ds1=u_ds2=U_in，u_c1=－U_in，u_c2=－U_c，D₁和D₂開通，變壓器T₁通過D₁，D₂進行磁復位，直到S₃，S₄同時開通時結束，即下半個周期開始時結束。

3 實驗結果

3.1 電路的主要參數

U_in=270V；U_out=360V；P_o=2kW；f_s=50kHz；變比n=1.08；L_lk=5μH；L_m=2.7mH。