電感分裂式推挽換向軟開關技術的研究

摘要：提出一種電感分裂式推挽換向軟開關電路，分析該電路的工作原理及實現軟開關的條件，仿真結果表明該電路控制簡單、性能可靠，特別適用于中、小功率場合。

關鍵詞：電感分裂式推挽換向軟開關仿真

中圖法分類號：TM1文獻標識碼：A文章編號：02192713(2000)0948103

1引言

　　推挽電路因控制簡單、無直通現象等優點，在中、低電壓輸入變換器中得到廣泛應用，但推挽電路中兩個開關管處于硬開關狀況，隨著開關頻率的增高，開通功耗較大[1]。橋臂換向軟開關在橋式變換器（包括半橋變換器）中得到廣泛應用，如移相全橋軟開關電路[2]，但橋臂換向軟開關無法在推挽電路中應用，雖然文獻[3],[4]對推挽軟開關作過探討，但它只能應用于雙管推挽電路，且增加一只開關管的導通損耗，這對低電壓輸入的推挽電路是不適宜的。

　　針對這種情況，本文通過分裂次級直流濾波電感，再將其等效到初級實現推挽電路的零電壓開通軟開關技術。

2電路拓樸結構及工作原理

2．1主電路拓樸結構

　　電感分裂式推挽換向軟開關的主電路結構及其開關管的控制方式如圖1（a）及圖1（b）所示。它與一般的推挽電路不同之處有兩點：一是次級濾波電感分裂為兩個（L1=L2=L），二是變壓器次級給出兩個去磁繞組LN3、LN4，它與V3、V4、L1、L2一起構成去磁回路。

2．2工作原理

　　其電路可分為如下幾個工作過程：

　　（1）t0～t1階段，即開關管S1導通期間，變壓器次級LN2產生下正上負的感應電壓，變壓器向負載傳輸能量，此時變壓器次級LN2、二極管V2、電感L2和負載形成回路。t1時刻，S1關斷，S1兩端電壓被電容C1箝位不能突變，所以S1是軟關斷。

　　（2）t1～t2階段，t1時刻，S1關斷，LP2、GB、V6形成初級勵磁泄放回路。同時在LN3兩端產生上正下負的感應電壓，此時二極管V3導通，電感L2、與負載R和變壓器次級LN3形成iL2續流回路。t2時刻，S2被驅動。設此時iL2電流未泄放到零，初級V6仍為導通狀態，S2兩端電壓為零，是零電壓開通。

　　（3）t2～t3階段，仍是iL2續流階段，t3時刻，iL2泄

(a)主電路圖(b)開關管的控制信號

圖1主電路及開關管的控制信號圖