田浩洋，张盛兵，王 凯

（西北工业大学软件与微电子学院，陕西 西安 710029）

0 引言

全桥移相拓扑具有高功率密度和高效率等优点，广泛应用于中、大功率电源中。但在电路中，其滞后桥臂在轻负载下无法达到ZVS开通，因而造成较大的损耗［1］。同时，由于谐振电感的存在，通过变压器的耦合，其与输出整流管的寄生电容形成谐振回路，从而有可能增大二极管的损耗［2］。此外，输出电压的调节范围无法满足用户的要求，为此，在引入辅助支路改善软开关的基础上，在变换器直流侧引入两级稳压电路，以实现宽范围负载输出。

1 变换器工作原理

带辅助谐振网络的移相全桥零电压变换器主电路如图1所示。其中，Q1和Q3构成超前桥臂，Q2和Q4构成滞后桥臂［3］。Lr是变压器漏感，与传统的移相控制ZVS PWM DC／DC变换器相比，它在滞后桥臂增加了由电感La，电容Ca1，Ca2和二极管Da1，Da2组成的谐振网络。引入谐振网络，解决了传统移相全桥变换器滞后桥臂难以实现ZVS的问题。

图1 主电路拓扑

在分析其工作过程之前，对电路作如下假设：所有开关、二极管均为理想器件；电容、电感均为理想元件；C2=C4=Cmos，Ca1=Ca2=Ca。

1.1 开关模式0

t0时刻前，Q4导通，辅助电感电流通过Q4和Da2续流，电流值为：

1.2 开关模式1

在t0时刻，Q4关断，iLa和变压器漏感电流iLr同时给C4充电，给C2放电，原边电流下降，在这段时间内，各电容、感电流为：

在t1时刻，C4电压上升到Vin，C2电压降到零，D2自然导通。

1.3 开关模式2

在本阶段，Q2零电压开通，其两端电压vAB=-Vin。当原边电流下降到零时，D3自然关断，Q3流过电流。在t2时刻，Lr的电流下降到-ic，此时有：