摘要: 本文对一种新型的ZCS-PWM开关单元进行了深入研究。与传统的ZCS-PWM开关单元电路相比，该新型ZCS-PWM开关单元不仅能在规定的电压范围和整个负载范围内实现所有开关管的零电流开关和所有二极管的零电压开关，而且主开关管的电流应力较低。本文详细分析... 展开 本文对一种新型的ZCS-PWM开关单元进行了深入研究。与传统的ZCS-PWM开关单元电路相比，该新型ZCS-PWM开关单元不仅能在规定的电压范围和整个负载范围内实现所有开关管的零电流开关和所有二极管的零电压开关，而且主开关管的电流应力较低。本文详细分析了基于该新型ZCS-PWM开关单元的Buck变换器的工作原理和特性，给出了设计和控制方法，仿真和实验研究表明该新型ZCS-PWM开关单元具有优良的性能。 基于对上述新型ZCS-PWM开关单元的研究，提出了一种改进型的ZCS-PWM开关单元。与原ZCS-PWM开关单元相比，改进型的ZCS-PWM开关单元减少了一个谐振电感和一个串联二极管，增加了一个箝位二极管。改进型的ZCS-PWM开关单元不仅有效地解决了原ZCS-PWM开关单元所存在的辅助开关管电流峰值较大且承受反压以及开关管的电压尖峰较大等缺陷，而且保留了原ZCS-PWM开关单元的所有优点。本文详细分析了基于改进型的ZCS-PWM开关单元的Buck变换器的工作原理，仿真和实验研究表明该ZCS-PWM开关单元具有更优良的性能。最后得到了一族基于该ZCS-PWM开关单元的非隔离变换器。 最后本文提出了一种新颖的Boost型单相PFC变换器。它不仅能有效地实现网侧功率因数校正，而且由于它采用了改进型ZCS-PWM开关单元，从而能在整个工频周期和整个负载范围内实现所有开关管的零电流开关以及所有二极管的零电压开关，通过箝位二极管消除了由二极管反向恢复引起的所有开关管的电压尖峰，并且主开关管和辅助开关管的电流应力很小。文中详细分析了该变换器的工作原理和系统特性，给出了设计方法和控制电路，最后通过一台功率为1kW，开关频率为50kHz的原理样机进行了仿真和实验验证。 收起