用DC-DC級將輸人、輸出隔離，并為DC-AC級提供合適的直流電源。在輸入電壓變化范圍不太大的情況下，DC-DC級可以采用結(jié)構(gòu)簡單的直流變壓器。為采用雙管正激交錯并聯(lián)的直流變壓器拓?fù)洹Ｔ撾娐返膬山M開關(guān)管M，\42和\43，風(fēng)交錯導(dǎo)-通，各自的占空比約為0.5.開關(guān)管M，12導(dǎo)通時，M3，M4關(guān)斷，輸人電壓加在變壓器乃上，整流二極管U導(dǎo)通，M2關(guān)斷后，續(xù)流二極管E>5，D6續(xù)流，變壓器7\去磁，關(guān)斷。M：，M2關(guān)斷后，M3，％導(dǎo)通，類似于上述過程m.這種拓?fù)渚哂泻芏鄡?yōu)點。各開關(guān)管的占空比理論上為0.5，占空比固定，整個變壓器副邊電路占空比為1.輸出濾波器無電感，沒有續(xù)流二極管，結(jié)構(gòu)簡單。U，D，。無二極管反向恢復(fù)產(chǎn)生的尖峰問題，故輸人和輸出電壓關(guān)系僅僅是變壓器變比，效率高。通過兩個二極管來提供去磁電流回路，實現(xiàn)磁復(fù)位，去除了復(fù)雜磁復(fù)位電路，且勵磁能量回饋到電源，減小了損耗；而且兩個二極管還起到箝位的作用，使開關(guān)管的關(guān)斷電壓箝在輸人電壓，電壓應(yīng)力低；該拓?fù)涞拿恳粋€橋臂都是由一個二極管和開關(guān)管串聯(lián)構(gòu)成，不存在橋臂直通的可能，可靠性高。

　　但這種拓?fù)湟灿腥秉c：采用兩個變壓器，磁芯是單向磁化的，變壓器磁芯的利用率低，變壓器的體積較大。而且開關(guān)管工作在硬開關(guān)狀態(tài)，隨著頻率的升高，開關(guān)損耗大，效率降低，同時EMI較大。

　　本文針對雙管正激交錯并聯(lián)的直流變壓器電路的缺點，提出了一種采用集成變壓器的改進(jìn)電路拓?fù)洌ㄒ姡?。該拓?fù)洳捎靡粋€集成的變壓器，變壓器雙向磁化，提高了變壓器利用率，并能實現(xiàn)開關(guān)管的ZVS，具有效率高、體積重量小、電磁干擾小的特點。2工作原理分析在所示的拓?fù)渲?，集成變壓器中，JV，JV2為原邊繞組，N3，JV4為副邊繞組，況和JV2的匝數(shù)相同，JV3和JV4的匝數(shù)相同，設(shè)況/況=n.電容Cm，C.，Cw為開關(guān)管的漏-源極等效內(nèi)部寄生電容，二極管D，D4為開關(guān)管的反并聯(lián)體二極管。

　　為了更清楚地分析電路的主要工作過程，作如下假設(shè)：開關(guān)管、二極管均是理想器件，其開通和關(guān)斷均是瞬間完成的，且通態(tài)壓降為零。

　　=（。553=（1二=￡，原邊繞組''/1，況的磁化電感分別為，漏感為LS1，Ls2，且hml 2.1變壓器原邊無漏感的理想狀況工作模態(tài)分析%1為M，M2的驅(qū)動信號，Mgsz為M3，M4的驅(qū)動信號。的漏源極電壓、漏電流及原邊M電壓、電流和副邊JV3電流的工作示意圖見（a）。

　　在繞組從上，副邊的整流二極管1導(dǎo)通，2仍關(guān)斷，JV2和況流過磁化電流為lP/2.由（a）所示回路，磁化電流經(jīng)NJV，給65（b）原邊有漏感改進(jìn)型直流變壓器電路原理示意圖電容C.充電，電容C―放電。M3，M4的近似線性上升，141，1'42的V2中電流不變，Z+2 /2，且有：模態(tài)2<―￡2）：1，12，吣，吣仍關(guān)斷。在時刻，由于副邊N3開始承受正壓nUh故二極管1>正偏導(dǎo)通，磁化電流轉(zhuǎn)移到副邊N3，原邊電流變?yōu)榱恪?/P>

　　模態(tài)3（z2―；3）：在~時刻M，M2開通，關(guān)斷。由于1，的Mds已經(jīng)為零，故姊，12是零電壓開通的。二極管正偏導(dǎo)通，給負(fù)載供電。中的電流值+中的磁化電流w'/為副邊JV3中的負(fù)載電流折算到的值。到模態(tài)4（t3―：在：3時刻H，M2關(guān)斷，M3，M4仍關(guān)斷。類似于模態(tài)1，磁化電流經(jīng)M，N2給電容CmcCw放電，電容csl充電。M3，H的叫，近似線性下降，M，M2的U*近似線性上升。副邊繞組〗V3的電壓下降，整流二極管1反偏關(guān)斷。

　　到時，M丨，M2的叫上升到（，吣，的燦下降至零，繞組況的電壓變?yōu)橐唬?.之后過程類似于上述過程。且有2.2變壓器原邊有漏感的實際狀況工作模態(tài)分析變壓器繞組實際上有漏感。漏感上的電流不能突變，且當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷后原邊的電流變化時，會在漏感上產(chǎn)生感應(yīng)電勢使二極管D5，DS正偏導(dǎo)通。（b）為工作示意圖，其工作過程有以下幾點與原邊無漏感的情況有區(qū)別：M3，M4由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷時，Ds，Ds導(dǎo)通，副邊iV2的電壓不變，8繼續(xù)導(dǎo)通，漏感上的電流為Z+2S斷時刻，Z2s =廠。電容充電，電容C.，C>ss2放電，電容與原邊漏感諧振，諧振回路見（b）。M3和M4的Mds上升，和2的Mds下降。電流通過二極管D5，D6續(xù)流。N2，M中電流減小，V，電流上升。諧振結(jié)束時，M3和M4的Mds上升到，和姊的Mds下降至零，副邊繞組N4的電壓迅速下降，整流二極管1反偏關(guān)斷。同時繞組N3的電壓迅速上升，二極管1>正偏導(dǎo)通，磁化電流轉(zhuǎn)移到副邊N3中。設(shè)17'.為副邊電壓折算到原邊的值，諧振時間為：其中，。

　　流不為零，電流通過二極管DS，DS在N，和地中續(xù)流，且有，M！，MZ開通時，由于，12的Mds已經(jīng)為零，故M〖，M2是零電壓開通的。二極管Dr正偏導(dǎo)通，給負(fù)載供電。但此時（b）有漏感的實際情況M3關(guān)斷后的諧振回路中的電流仍不為零，故由Dfe，Dfe繼續(xù)續(xù)流。由于漏感上的電流不能突變，且漏感上的電壓為輸人電壓減去輸出電壓折算到原邊的值。故在1，他導(dǎo)通過程中，況，~3上的電流線性上升，電容C.先放電，后充電。

　　由此可見，有漏感時諧振的c大，故諧振時間短，更易實現(xiàn)ZVS.2.3軟開關(guān)條件討論由上述可見，兩組開關(guān)同時關(guān)斷的死區(qū)時間長短、原邊電流的大小都對功率管的ZVS有影響。

　　若死區(qū)時間過短，諧振未完成就開通開關(guān)，則不能實現(xiàn)零電壓開通；死區(qū)時間過長，由于輸出沒有濾波電感，加重了濾波電容的負(fù)擔(dān)，影響了可靠性，且電容電壓諧振到零后，還會反充，不能實現(xiàn)零電壓開通。

　　輕載時，原邊電流過小，漏感儲能過小，無法將關(guān)斷管的漏源極電容諧振到uin，即下組將要開通的開關(guān)管的漏源極電容不能諧振到零，只能通過磁化電流將上述電容分別充、放電到和零，這種情況可視為介于原邊有漏感和無漏感的中間情況。

　　所以，設(shè)計時要綜合考慮占空比、開關(guān)頻率、負(fù)載、漏感等因素，保證軟開關(guān)的實現(xiàn)。

　　3仿真和原雙管正激交錯并聯(lián)直流變壓器電路是硬開通的。故改進(jìn)的直流變壓器電路與雙管正激交錯并聯(lián)直流變壓器電路相比，減小了開關(guān)損耗。兩個直流變壓器電路的效率比較見。

　?。╞）原邊有漏感改進(jìn)型直流變壓器電路部分仿真波形見。采用集成變壓器的直流變壓器電路可將變壓器的體積、重量減小到原來的1/2以下，同時改進(jìn)后提高了直流變壓器電路的效率。輸人電壓在300V以下時。改進(jìn)型電路的效率高，改進(jìn)效果明顯，這是采用ZVS的優(yōu)點。

　　4結(jié)語與原雙管正激交錯并聯(lián)直流變壓器相比，改進(jìn)型直流變壓器電路由于采用了集成變壓器，提高了變壓器的利用率，有效地減小了變壓器的體積、重量，同時減少元器件（減少了兩個續(xù)流二極管）。