Boost型ZVTPWM高功率数软开关变换电路
231 电路原理图工作波形图
22章节知道文采单相源高功率数校正电路选变换器Boost ZVTPWM变换器电路原理图工作波形图图23图24示[5]
图23 Boost型ZVTPWM变换器电路
图24 Boost型ZVTPWM变换器周期电量波形
232 Boost型ZVTPWM变换器工作原理
设t 图25 Boost型ZVTPWM变换器周期运行模式分析
233 Boost型ZVTPWM变换器运行模式分析
面周期Boost型ZVTPWM变换器阶段运行模式分析周期运行模式等效电路图26示[7]
1 T0 ～T1 Lr电流线形升阶段
tT0辅助开关Tr1开通谐振电感电流iLr线形升tT1时达Is二极D电流IDIs线形降tT1时降零电流关断采快速恢复二极忽略D反恢复电流阶段Vds变等效电路图26（ a）
2 T1～T2 谐振阶段
LrCr谐振电流iLr谐振升电压VdsVo谐振降TT2时Vds0Tr反联二极导通等效电路图26（b）
3 T2～T3 开关Tr开通
Tr体二极已导通创造ZVS条件应利机会tT3时Ｔr加驱动信号Ｔr零电压导通等效电路图26（c）
4 T3～T4 iLr线形降阶段
tT3Tr1关断D1导通Tr1电压钳V0值Lr储释放负载电流线形降TT4时iLr0等效电路图图26（d）
5 T4～T5 ids恒流阶段
TT4D1关断时Boost型ZVTPWM变换器普通Boost型变换器开关导通情况样idsIs等效电路图26（e）
6 T5～T6 Cr线形充电阶段
tT5Tr关断恒流源IsCr线形充电直tT6时VCrVo等效电路图26（f）
7 T6～T7 续流阶段
阶段普通Boost型变换器开关关断情况样处续流状态直tT0周期开始等效电路图图26（g）
图26 Boost型ZVTPWM变换器周期运行模式等效电路
234 Boost型ZVTPWM变换器优缺点
分析知Boost型ZVTPWM变换器优点[4]：
1零电压导通保持恒频运行
2二极D零电流截止功率数源校正装置等输出功率高电压情况应技术避免二极反恢复关断损耗问题
3开关电流电压应力波形图见理电流ids电压Vds波形方波周期谐振时间短
4较宽电源电压负载电流变化范围满足ZVS条件
唯足处辅助开关Tr1软开关条件运行开关相Tr1电流处理少量谐振量
24 Boost型ZVTPWM电路元器件参数设计
241高功率数校正软开关ACDC变换电路技术指标
输入电压：单相交流220±10V
输入频率：50Hz60Hz
输出电压：直流380V
变换器效率：95
功率数：98
开关频率：f100 kHz
242 升压电感设计
峰值电流出现电网电压负载时[11]：
（25）
假设容许20电流脉动：
（26）
Boost变换器占空D：
（27）
低线电压时占空Dmin
（28）
面公式：
（29）
：
（210）
取L470
243 输出电容CO选择
输出电容C0两数决定第：保持时间tH 第二：输出电压纹波输出电容容许输出纹波电压决定输出纹波电压频率2倍基频率设容许输出纹波电压[12][14]：
（211）
电容电流表达式：
（212）
（213）
（213）式取拉氏变换[13]：
（214）
：
（215）
（215）取反拉氏变换：
（216）
输出纹波电压：
（217）
输出纹波电压峰值：
（218）
电容电流等负载电流：
（219）
（219）代入（218）：
（220）
：
（221）
：
（222）
取CO2200
244 谐振电感Lr设计
谐振电感通升压电感电流提供交电流通路控制着二极didt零电压渡开关导通时输入电流转升压二极转零电压渡电感电感值二极需关闭时间确定二极关闭时间反恢复时间出Lr计算出实际值困难反恢复特性实际电路中时会千变万化
影响二极反恢复电路条件谐振电容然缓作限制二极阳极dvdt优良初始估计电感电流3倍二极反恢复时间升二极电流电感值制约占空影响二极选择时LC时间常数影响DMINVominLr会增零电压渡MOSFET导通时间增谐振电路导通损耗着Lr值减二极受更反恢复电流通零电压渡开关MOSFET峰值电流会增加峰值电流增加储存电感中总量增加减少关闭结点寄生振铃应量保持值
二极反恢复时间关闭时didt局部函数果控制didt设定该二极反恢复时间似估算出约60ns果电感限制升时间180ns(3×trr)电感量式计算[14][18]：
（223）
中：
（224）
：
（225）
：
（226）
：
（227）
245 谐振电容Cr设计
谐振电容确保开关dvdt效谐振电容MOSFET电容外接电容总该电容限制关闭时间dvdt然减少米勒效应外减少关闭损耗开关电流转移电容该电容必须优质高频电容低ESR﹑低ESL者佳必须关闭时承受较充电电流[18][22]
LC结合产生谐振周期14：
（228）
：
（229）
仅供参考
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231 电路原理图工作波形图
22章节知道文采单相源高功率数校正电路选变换器Boost ZVTPWM变换器电路原理图工作波形图图23图24示[5]
图23 Boost型ZVTPWM变换器电路
图24 Boost型ZVTPWM变换器周期电量波形
232 Boost型ZVTPWM变换器工作原理
设t
233 Boost型ZVTPWM变换器运行模式分析
面周期Boost型ZVTPWM变换器阶段运行模式分析周期运行模式等效电路图26示[7]
1 T0 ～T1 Lr电流线形升阶段
tT0辅助开关Tr1开通谐振电感电流iLr线形升tT1时达Is二极D电流IDIs线形降tT1时降零电流关断采快速恢复二极忽略D反恢复电流阶段Vds变等效电路图26（ a）
2 T1～T2 谐振阶段
LrCr谐振电流iLr谐振升电压VdsVo谐振降TT2时Vds0Tr反联二极导通等效电路图26（b）
3 T2～T3 开关Tr开通
Tr体二极已导通创造ZVS条件应利机会tT3时Ｔr加驱动信号Ｔr零电压导通等效电路图26（c）
4 T3～T4 iLr线形降阶段
tT3Tr1关断D1导通Tr1电压钳V0值Lr储释放负载电流线形降TT4时iLr0等效电路图图26（d）
5 T4～T5 ids恒流阶段
TT4D1关断时Boost型ZVTPWM变换器普通Boost型变换器开关导通情况样idsIs等效电路图26（e）
6 T5～T6 Cr线形充电阶段
tT5Tr关断恒流源IsCr线形充电直tT6时VCrVo等效电路图26（f）
7 T6～T7 续流阶段
阶段普通Boost型变换器开关关断情况样处续流状态直tT0周期开始等效电路图图26（g）
图26 Boost型ZVTPWM变换器周期运行模式等效电路
234 Boost型ZVTPWM变换器优缺点
分析知Boost型ZVTPWM变换器优点[4]：
1零电压导通保持恒频运行
2二极D零电流截止功率数源校正装置等输出功率高电压情况应技术避免二极反恢复关断损耗问题
3开关电流电压应力波形图见理电流ids电压Vds波形方波周期谐振时间短
4较宽电源电压负载电流变化范围满足ZVS条件
唯足处辅助开关Tr1软开关条件运行开关相Tr1电流处理少量谐振量
24 Boost型ZVTPWM电路元器件参数设计
241高功率数校正软开关ACDC变换电路技术指标
输入电压：单相交流220±10V
输入频率：50Hz60Hz
输出电压：直流380V
变换器效率：95
功率数：98
开关频率：f100 kHz
242 升压电感设计
峰值电流出现电网电压负载时[11]：
（25）
假设容许20电流脉动：
（26）
Boost变换器占空D：
（27）
低线电压时占空Dmin
（28）
面公式：
（29）
：
（210）
取L470
243 输出电容CO选择
输出电容C0两数决定第：保持时间tH 第二：输出电压纹波输出电容容许输出纹波电压决定输出纹波电压频率2倍基频率设容许输出纹波电压[12][14]：
（211）
电容电流表达式：
（212）
（213）
（213）式取拉氏变换[13]：
（214）
：
（215）
（215）取反拉氏变换：
（216）
输出纹波电压：
（217）
输出纹波电压峰值：
（218）
电容电流等负载电流：
（219）
（219）代入（218）：
（220）
：
（221）
：
（222）
取CO2200
244 谐振电感Lr设计
谐振电感通升压电感电流提供交电流通路控制着二极didt零电压渡开关导通时输入电流转升压二极转零电压渡电感电感值二极需关闭时间确定二极关闭时间反恢复时间出Lr计算出实际值困难反恢复特性实际电路中时会千变万化
影响二极反恢复电路条件谐振电容然缓作限制二极阳极dvdt优良初始估计电感电流3倍二极反恢复时间升二极电流电感值制约占空影响二极选择时LC时间常数影响DMINVominLr会增零电压渡MOSFET导通时间增谐振电路导通损耗着Lr值减二极受更反恢复电流通零电压渡开关MOSFET峰值电流会增加峰值电流增加储存电感中总量增加减少关闭结点寄生振铃应量保持值
二极反恢复时间关闭时didt局部函数果控制didt设定该二极反恢复时间似估算出约60ns果电感限制升时间180ns(3×trr)电感量式计算[14][18]：
（223）
中：
（224）
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（225）
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（226）
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（227）
245 谐振电容Cr设计
谐振电容确保开关dvdt效谐振电容MOSFET电容外接电容总该电容限制关闭时间dvdt然减少米勒效应外减少关闭损耗开关电流转移电容该电容必须优质高频电容低ESR﹑低ESL者佳必须关闭时承受较充电电流[18][22]
LC结合产生谐振周期14：
（228）
：
（229）
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