ZV-ZCS DC/DC 移相全桥变换器拓扑与设计

陈仲伟，李奎，程怡捷，汪洪亮，冷阳，刘浩田

（1.国网湖南省电力有限公司 经济技术研究院，湖南 长沙 410004；2.国网湖南省电力有限公司能源互联网供需运营湖南省重点实验室，湖南长沙 410004；3.湖南大学 电气与信息工程学院，湖南 长沙 410082；4.国网湖南省电力有限公司 长沙供电分公司，湖南 长沙 410007）

如今，由于能源枯竭和大气污染问题，以光伏发电、风力发电与电动汽车为代表的清洁能源生产与利用方式得到了广泛关注和应用.DC/DC 直流变换器作为储能、充电等场合的重要电能变换环节，其可靠性、效率与功率密度等性能对新能源的高效利用起着关键作用[1-3].DC/DC 移相全桥变换器作为直流变换器中的主流拓扑，具有大功率、高效率、高可靠性等优点，在动力电池充电、新能源储能与并网等场合均得到了广泛应用.由于移相全桥变换器具有零电压开通（Zero-Voltage Switching，ZVS）特性，开关损耗大大降低，结合宽禁带器件，可使变换器的开关频率得到大幅度提升，故而降低变压器等无源元件的体积，因此变换器往高频化、小型化的趋势发展，更加有效地契合了当前的能源应用需求[4-6].

传统移相全桥变换器如图1 所示，S1～S4为原边侧4 个开关管，Vh为原边侧逆变桥输出电压，Le为高频变压器漏感，ILe为漏感电流，D5～D8为副边4 个整流二极管，Lf和Cout分别为输出滤波电感和电容，R为负载电阻.对于该变换器，其滞后桥臂开关管ZVS的实现依靠原边侧漏感能量，当轻载时，ILe较小，漏感储存能量小，滞后桥臂开关管难以实现ZVS[7]，影响了……