ZVS移相全桥高频开关电源研究(4)
图2-5 [t0-t1]：超前臂谐振模式
变压器原边电流回路是：
变压器副边的电流回路是： 。
这时的等效电路图如图2-6 a)所示。因在谐振电路中电容可等效为零初值等值电容与电压是电容初值的电压源串联（如图2-6 b）)，所以谐振电路可简化为图 2-6 c)。
a)谐振过程等效电路 b)电容等效变换 c)简化等效电路
图 2-6 超前桥臂谐振模态等效电路
根据图2-6 c)可得到此次谐振过程的微分方程为
（2-1）
式中： ； ；K为变压器原副边变比； 为输出直流电压（V）。
对于上式，其初始状态为电容电压 。
在这个时段里， 和 与等效电感L串联谐振，而且 很大，因此可以认为原边电流 近似不变，类似于一个恒流源。这样原边电流 为
那么结合初始状态，得电容 、 的电压为
为了使 能在tl时刻降至零，应满足以下条件，即
（2-6）
且在此期间 ，在t1时刻 。
3）[t1-t2]：原边电流钳位续流模式，如图2-7所示。
谐振结束， 和 完成充放电之后，原边电流 仍文持从A到B的正向流动，在T2导通之前， 的续流回路自然从急剧减小的 、 上转移到续流二极管D2上，因此tl时刻， 和 完成充放电，同时D2导通，此时开通T2就是零电压开通。虽然此时T2被开通，但由于 仍文持正向流动，所以T2并没有电流流过。在此过程中:
图2-7 [t1-t2]：原边电流钳位续流模式
变压器原边电流回路是： ；
变压器副边电流回路是： 。
由于D2已提前提供给原边电流续流回路，虽然AB两点的电压差为零，但原边电流仍按原方向继续流动、不断衰减，此时原边电流 为
（2-7）
在t2时刻，原边电流下降到 。
此时各管子的电压为： ， ， ，反并联二极管D3反向偏置，D2导通。
功率管T1和T2驱动信号的死区时间 ，即
(2-8)
4)[t2-t3]：滞后桥臂谐振模式，如图2-8所示。
t2时刻关断T4，使正向续流的原边电流 在全桥右臂突然失去主要通路。而t2时刻 刚缓慢降到 ， 仍按原方向流动，且D3反向偏置，因此 对 充电，同时抽走 中的电荷。由于 和 的存在，T4是零电压关断。在此过程中变压器原边的电流回路是：
图 2-8 [t2-t3]：滞后桥臂谐振模式
变压器副边的电流回路是：
此时 ， 的极性自零变负，原边绕组的这一反向电压感应到副边绕组，使其电压极性变为上负下正，则副边下端的整流二极管VD2受正向偏置而开始导通。上段绕组虽感应到反向电压，但其中较大的正向电流不会突变为零，它仍文持原方向流过VD1。整流管VD1和VD2同时导通，将变压器副边绕组短接，此时从副边等效到原边的电感 被切断，使原边滞后桥臂参与谐振的串联电感量剧减，只剩下 。
这时的等效电路如图2-9 a)所示。采用电压源等效的方法，则电路可简化为图2-9 c)。
根据图2-9 c)可得到此次谐振过程的微分方程为
式中： ； 。
a)谐振过程等效电路 b)电容等效变换 c)简化等效电路
图 2-9 滞后桥臂谐振等效电路
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