姬军鹏，胡雪利，华志广，曾光，陈桂涛

（西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048）

移相全桥PWM（pulse width modulation）控制方法常被用在中大功率开关变换器的设备中［1-2］，该控制策略中滞后桥臂不易实现软开关，并对负载电流有依赖性，这使得开关管的损耗增加，电磁干扰变大，占空比丢失严重［3-5］。利用开关管的寄生电容和变压器漏感之间的谐振来实现软开关是一种常用方法，但该方法的谐振点不易控制，ZVS的实现范围比较小［6-7］。在变压器原边增加2个开关管可以增大变换器软开关的实现范围，但这会增加开关管的导通损耗［8］。增大变压器的漏感会使滞后桥臂的软开关实现范围增加，但这会导致占空比的丢失和变压器原边的导通损耗增加［9-11］。本文提出一种新型的可控谐振电感技术，该技术中的可控谐振电感值根据负载电流的大小自动调节，减小了零电压开关（zero voltage switch，ZVS）实现过程中对负载电流的依赖性，减小了开关管操作过程产生的电磁干扰，提高了电源总效率，在减小占空比的丢失方面有较大的优势。本文利用软件仿真，验证了利用可控谐振电感技术轻松实现滞后桥臂的软开关。最后搭建了一台20 kHz，30 kW 的带可控谐振电感的高频逆变弧焊电源样机，轻载下实现了滞后桥臂的ZVS。对该样机进行了效率和传导EMI测试，与不带可控谐振电感时相比，轻载下效率得到提高，传导EMI大幅降低。实验结果验证了所提出技术的正确性。

1 电源系统设计

系统实现框图如图1 所示，主电路部分如虚线框中所示，主要由三相不控整流电路、全桥逆变电路、高频变压器和高频整流滤波电路组成。……