一种ZVT—PWMBOOST电源主电路仿真与设计

张溪　谭理武　赵顺禹

【摘 要】开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势，尤其是高频开关电源正变得更轻，更小，效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。针对传统的硬开关电源开关损耗大、工作频率低的问题，提出了一种ZVT-PWM BOOST变换器，通过采用辅助开关T1和谐振电路使主开关在零电压下启动，降低开关损耗，提高开关频率。设计过程中通过MATLAB/Simulink软件对主电路进行仿真，调整优化相关的参数，得到理想的输出电压波形图，仿真结果表明该设计的可行性和正确性。

【关键词】开关电源；ZVT-PWM；软开关；MATLAB

【Abstract】Switching power supply with respect to linear power supply efficiency， size， weight， and other advantages， especially high-frequency switching power supplies are getting lighter， smaller， more efficient， and more reliable， which makes high-frequency switching power supplies has become the most widely used power. This design for the traditional hard switch power switch problem of low loss， high operating frequency， ZVT-PWM BOOST converter is proposed， through the use of auxiliary switch T1 and resonant circuit main switch start at zero voltage， reduce the switching losses， increase switching frequencies.Design process simulation by MATLAB/Simulink software for primary circuit， adjust parameters to obtain the desired output waveform， the analysis of the matlab results proves the its feasibility and validity .

【Key words】Switching power supply；ZVT-PWM；soft switch；MATLAB

1.绪论

在电力电子器件中，磁性元件占总体的质量和体积的比例最大，如变压器、电感器、电容等。在硬开关的状态下，开关的损耗和频率成正比，开关频率增大，开关的损耗也会随之增大，电磁的干扰强度增加。引入辅助谐振电路，使主开关管在ZVT状态下开通，在ZVS状态下关断，有效降低开关的损耗和噪声，减小电磁干扰。

软开关技术的目的就是要实现开关管的软开通和软关断，软开通就是利用谐振电路，使得开关导通前，开关两端的电压先降为零，电流再慢慢升为导通值，避免了电的交叠，很大幅度的减小了开通损耗。另外寄生电容中的能量也可以通过辅助电路耗散，避免了容性开通问题。软关断就是利用谐振电路，先把电流降为零，电压在慢慢升到断态值，同样避免了电流电压的交叠，减小了关断损耗，降低了感性关断带来的影响。……