基于ZVS PWM的小功率车用电源功率变换器设计

沈世辉，曾洁，薛志红

(1.大连交通大学 电气信息学院，辽宁 大连 116028；2.大连市就业培训管理中心,辽宁 大连 116021)

基金项目:辽宁省自然基金(2015020645，201602116)；江苏省科技计划项目(BE2015132)

0 引 言

随着社会的发展，节能环保越来越受到人们的重视，传统的内燃机为动力的车辆造成的空气污染越来越严重，已不符合当代社会发展的要求，因此，发展节能环保型纯电动车势在必行。其中充电问题是纯电动车发展不可或缺的部分，研制开发智能、高效、小型化的车用充电电源对于推动新能源汽车产业发展有十分重要的意义。

目前，国内大多数小功率纯电动车均采用铅酸蓄电池，因其价格便宜、材料来源丰富、比功率较高、技术和制造工艺较成熟、资源回收率高等综合因素而被普遍采用和广泛研究。由于铅酸蓄电池在充电过程中易受到电网电压波动、电流过大、发热及短路等因素影响[1]，设计一款小型化高频可靠的车用充电电源变得十分必要。本设计采用基于零电压开关PWM控制的全桥变换器来实现对小功率车用充电电源的研究与设计，开关管的通断频率控制在100 kHz。移相全桥零电压开关变换器是利用谐振电感和开关管的并联电容来实现零电压开关(Zero-Voltage-Switch，ZVS)，零电压开关PWM控制属于软开关控制，能够在大大降低开关器件的开关损耗的基础上实现开关电源的高频化。

1 ZVS全桥功率变换器实现条件

图1 加箝位二极管和隔直电容的全桥功率变换电路

图1为加箝位二极管和隔直电容的全桥功率变换电路，A、B组成了超前桥臂，C、D组成了滞后桥臂[2]。……