样，Lo，Co，及负载电阻 R 也可以看成是一个直流为I0的恒流源。

（6）谐振电感远小于Lo，即Lr   ≪ Lo。

基于此，该变换器在一个周期内的工作，可以分为 7 个模态。图 3。2 所示为变换器各

主要变量工作波形。

图 3。2 典型 ZCS PWM Buck 变换器主要工作波形

1）模态 1[t0, t1]:等效电路图如图 3。3 所示，在t0时刻之前，主开关管 S 和辅助开关 管S1都处于关段状态，输出滤波电感电流I0通过 D 续流。

图 3。3 模态 1 等效电路图文献综述

在t0时刻，S 开通，流过谐振电感Lr的电流iLr(t)从零开始线性上升，所以 S 为零电流 开通。

 Uin

iLr(t)=

r

(t-t0) （3。1）

uCr(t)=0 （3。2）

在t1时刻，iLr(t)上升到I0，即iLr(t)= I0，此时流过二极管 D 电流为零，D 续流结束，

零电流关断。

模态 1 持续时间iLr(t)=

2）模态 2[t1, t2]:等效电路图如图 3。4 所示，在此模态下，D2正向偏置导通，Lr，Cr通过

Uin，S 发生串联谐振，UCr上升，谐振电感电流为半周期振荡，当iLr(t)回到 I0时，D2自然

关断，为零电流关断。

其中，Z=√Lr  。

Cr,

图 3。4 模态 2 等效电路图

i    (t)= I Uin  sin ωt （3。3）

Z

uCr(t)= Uin-Uincosωt （3。4）

模态 2 的持续时间△ t2=t2-t1=π√LrCr。

3）模态 3[t2, t3]:等效电路如图 3。5 所示。

图 3。5 模态 3 等效电路图

关断以后，使得电感电流和电容电压保持不变，在开通之前，这一状态维持不变，可 以通过控制这一状态时间长短来达到改变电压转换率的目的，这说明它具有 PWM 转换器的 特征。

模态 3 维持的时间由电压转换率的要求来决定。来*自~优|尔^论:文+网www.chuibin.com +QQ752018766*

iLr(t)= I0 （3。5）

uCr(t)=2Uin (3。6)

4）模态 4[t3, t4]:等效电路图如图 3。6 所示，开通辅助开关S1，谐振电容Cr开始谐振 放电把能量传递给电源，谐振电感电流iLr(t)从I0衰减，衰减到零时，模态 4 结束。

图 3。6 模态 4 等效电路图

5）模态 5[t4, t5]:等效电路图如图 3。7 所示，iLr(t)衰减到零，此时开关 S 关断，反并

二极管D1导通，iLr(t)反向流过D1，当iLr(t)衰减到零时，D1自然关断，模态 5 结束