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UPS移相全桥ZVS变换器.docx
资料介绍
UPS移相全桥ZVS变换器
引言
在UPS系统的DC-DC变换级——包括电池升压变换器和充电变换器——中，大功率隔离型DC-DC变换器是核心功率级。传统硬开关全桥变换器在工作频率超过50kHz后，开关损耗急剧上升，磁性元件体积庞大，限制了功率密度的提升。移相全桥零电压开关（Phase-Shifted Full-Bridge ZVS，PSFB-ZVS）变换器通过巧妙的移相控制策略，利用变压器漏感与开关管寄生电容的谐振，在不增加额外有源器件的前提下实现所有主功率开关管的零电压开通，从根本上消除了开关损耗的主要来源。该拓扑自20世纪90年代提出以来，已在大功率工业电源、通信电源和UPS系统中得到广泛应用，成为1kW~100kW功率范围内最成熟的软开关方案之一。本文从拓扑结构、工作原理、ZVS实现条件、关键参数设计及工程优化等方面，对UPS移相全桥ZVS变换器进行深入分析。
拓扑结构与工作原理
电路拓扑
移相全桥ZVS变换器的主电路由四个功率开关管（Q1~Q4）、谐振电感（含变压器漏感 
）、隔直电容 、高频变压器 、输出整流二极管（D1~D2）以及输出滤波电感 和滤波电容 组成。四个开关管分为两组：Q1和Q2构成超前桥臂（Leading Leg），Q3和Q4构成滞后桥臂（Lagging Leg）。与传统的180°互补导通全桥不同，PSFB的对角开关管（Q1与Q4、Q2与Q3）之间的导通相位差可调，通过调节移相角 来控制输出电压。
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