零轉換PWM DC-DC變換器的拓撲綜述
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圖3所示為文獻[6]中提出的另一種新穎的ZVT-PWM變換器拓撲。與圖3的普通ZVT-PWM變換器相比，該改進的拓撲只是在輔助諧振網絡增加了一個電容，少了一個二極管。以下對其工作過程進行分析。
在分析中，假設與1.2基本相同，并設初始狀態為：
可見，該拓撲結構實現了主開關管 在ZVS條件下通斷，輔助開關管 在零電壓、零電流的條件下關斷與開通，兩個開關管都是軟通斷，改善了開關環境，克服了普通ZVT-PWM變換器的輔助開關管為硬開關的缺點，減小了關斷損耗。
2.4 改進拓撲之三
圖4所示為文獻[7]提出的另一種改進的ZVT-PWM變換器拓撲。與圖4的普通ZVT-PWM變換器相比，該改進的拓撲只是在輔助諧振網絡增加了一個電感、一個二極管和一個電容。其工作原理的分析與前面的基本相似，具體分析可以參考文獻[7]。從中可知，主開關管S1在零電壓下開通和關斷，輔助開關管S2在零電流下開通和關斷，從而克服了普通的ZVT-PWM變換器輔助開關管為硬開關的缺點，減小了開關損耗，實現了兩個開關都是軟開關。
3 ZCT-PWM變換器
3.1 普通的ZCT-PWM變換器
ZVT-PWM變換器能實現在ZVS下開通，消除導通損耗，但卻不能有效地減小關斷損耗。而普通的ZCT-PWM變換器[8]，如圖5所示，則能實現主開關在ZCS下關斷，消除關斷損耗。但是，其輔助開關仍然是硬開關，而且，其輸出整流二極管存在嚴重的反向恢復問題，導致大的導通損耗。雖然通過改變控制策略，使輔助開關導通時間更長一些，可以實現輔助開關管在ZCS下關斷，但輔助開關管的峰值電流將較大。
3.2 改進拓撲之一
文獻[9]提出了一種改進的ZCT-PWM變換器。該改進的拓撲只是將諧振網絡的輔助開
3.3 改進拓撲之二
文獻[10]介紹了一種新穎的ZCT-PWM變換器，它很好地解決了以上所提的各項缺點，如圖6所示。與圖5的普通ZVT-PWM變換器相比，該改進的拓撲在元器件數量方面沒有增減，只是改變了組合方式，但同時實現了主開S和輔助開關管
在分析中，假設與1.2基本相同，并設初始狀態為：主功率開關管S及輔助開關管
可見，該拓撲實現了所有開關管和輸出整流二極管
4 ZCZVT-PWM變換器
近些年，一些電力電子研究中心的工程師們正盡力尋求一種最優化的軟開關技術，即用盡量少的輔助元件，實現功率半導體器件同時在零電壓和零電流下轉換，綜合ZVT-PWM變換器和ZCT-PWM變換器的優點，進一步完善零轉換條件。文獻[11]所介紹一種新穎的 ZCZVT-PWM變換器，就能實現主開關管同時在零電壓和零電流下轉換，如圖7所示。以下對其工作過程進行分析。
在分析中，假設與1.2基本相同，并設初始狀態為：主功率開關管S及輔助開關管
可見，該拓撲結構實現了主開關管S同時在零電壓和零電流條件下開通和關斷，輔助開關管
5 總結
零轉換PWM DC-DC變換器是低電壓（電流）應力、高效率的變換器，但傳統的零轉換PWM DC-DC變換器仍存在一些問題。為了解決這些問題，人們提出了許多新的改進拓撲。本文對三種改進的ZVT-PWM變換器、一種改進的ZCT-PWM，以及一種新穎的ZCZVT-PWM作了詳細介紹和分析。這幾個改進的拓撲都實現了所有開關管的軟通斷，進一步減小了開關損耗，效率大為提高，很值得進一步研究和完善。
參考文獻
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[8]G. Hua, E. Yang, Y. Jiang and F. C. Lee, “Novel zero-current-transition PWM converters ”, in Cof. Rec. IEEE-PESC, 1993:538~544
[9]H. Mao, Y. Lee and X. W. Zhou, “Improved zero current transition converters for high-power applications”, IEEE. Trans on industry applications,Vol.33,No.5,1997:1220~1231.
[10]Min-Kwang Lee,Dong-Yun Lee and Dong-seok Hyum, “New zero-current-transition PWM DC/DC converters without current stress”,IEEE,2001,pp:1069~1074.
[11]C. M. de O. Stein and H. L. Hey, “A true ZCZVT commutation cell for PWM converters”, IEEE, Trans. On Power Electronics , Vol. 15,No.1. 2000:185~193.
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