摘要: 随着信息技术及电力电子技术的飞速发展，对通讯开关电源的性能提出了更高的要求，DC-DC变换器作为通讯系统中的重要组成部分，其工作性能与可靠性的提升具有重要意义。相比于DC-DC结构中常见的LLC谐振电路、移相全桥电路，双管正激变换结构能够克服前... 展开 随着信息技术及电力电子技术的飞速发展，对通讯开关电源的性能提出了更高的要求，DC-DC变换器作为通讯系统中的重要组成部分，其工作性能与可靠性的提升具有重要意义。相比于DC-DC结构中常见的LLC谐振电路、移相全桥电路，双管正激变换结构能够克服前两者结构固有的桥臂直通问题，因此在可靠性要求高的场合具有重大研究意义。在双管正激变换电路的发展进程中，从最初的单管正激到双管正激，再到交错并联双管正激电路，逐步解决了前两者有效占空比低于0.5、开关管电压应力高、输出纹波大等问题。本文针对传统交错并联双管正激拓扑磁芯利用率低、开关管硬开通、电路结构复杂等不足，提出了一种新型交错并联双管正激软开关拓扑结构，并可抑制高频变压器副边寄生震荡。 本文首先介绍了交错并联双管正激DC-DC变换电路的发展与衍变过程，针对电路的拓扑结构与工作原理，对国内外现有研究成果中几种典型的交错并联双管电路进行了综合对比与分析，有利于更加深入地理解本课题的背景来源与实践意义。 本变换器改进了传统交错并联双管拓扑结构，令拓扑中原本独立的两路双管支路共用两个复位二极管，不仅简化了原边磁复位回路，又进一步控制了电路元器件数量。将原边绕组的两个独立磁芯集成为一个，在保证桥臂可靠抗直通的基础上，实现了更高功率密度的变换器拓扑设计。 其次对本变换器主电路的稳态工作模式和对应的等效电路进行理论分析与推导，发现采用移相控制方式，可以实现原边所有开关管的零电压开通，并重点研究了滞后臂开关管的ZVS实现条件，相比超前管，在轻载下滞后管的软开关实现较为困难。 根据理论分析对变换器主要元器件进行合理的参数设计与选型。利用PSIM仿真软件对主电路进行仿真分析，得出主电路在不同工作模态下的一系列电压电流波形，实现初步的理论验证，最后搭建了交错并联双管正激软开关变换器试验样机，额定功率为1kW，开关频率为100kHz，通过对试验样机在额定状态的关键波形以及开关管ZVS、寄生震荡的实验结果分析，验证了电路设计的合理性，有效的提升了通讯开关电源的运行稳定和可靠性。分析了由高频变压器副边二极管反向恢复导致的寄生震荡原理，设计了缓冲电路以定量解决寄生震荡问题。实验证明，相比RC缓冲电路，RCD缓冲电路达到更好的尖峰抑制效果。 收起