路 拓扑之一 ， 中 、 在 大功率应用场合更是首选 拓扑 ， 很多应用 而在 场合对其性能都有较高 的要求 ， 包括效率 、 干扰 、 电磁 功率密度 和 可靠性 等。提高开关频率无疑是提高性能最 为直接 有效 的手段。
但 开关频率增大意味着 开关损 耗 的增 大 ， 为解决 这一矛 盾 ， 软开
变流技 术
《 气自 化 ２１年第３卷第３ 电 动 ） １ ３ ０ 期
Ｚ Ｚ Ｓ全桥 变 换 器 模 型 分 析 及 控 制 系统 设 计 Ｖ Ｃ
张宁 云 程善 美
（ 华中科技大学 控 制科学与工程系 ， 湖北
武汉
４ ０７ ３ ０４）
摘
要：介绍 了滞后桥臂串联二极管的全桥零 电压零 电流变换器 的结 构 ， 分析 了其 工作原理 ， 并利用小 信号模 型分 析方法建 立 了数学 模型 ， 在此模 型基础上提 出了该全桥零 电压零 电流变换器的电压 电流双环 控制策略 ， 最后 给出 了在 ＭＡ Ｌ Ｂ Ｉ ＬＮ Ｔ Ａ ／ＳＭＵ Ｉ Ｋ仿 真 环境下应用该控制方案的仿 真结果 。
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关 技术应运而生 。
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全桥变换器的软开关拓扑结构有很多种 ， 大体都是 在原有 的 拓 扑上增加一些辅助的 电路 Ｊ本文详 细介 绍了一种 结构最为 ， 简单 的零电压零电流全桥 变换器 的结构 ， 析了其工 作原 理 ， 分 并建立 其小信号数学模型 ， 同时给出 了基于小信号数学模 型设计
关键词 ：软开关
Ｚ Ｚ Ｓ变换器 ＶＣ
小信号建模
［ 中图分类 号］Ｔ ４ ［ Ｍ ６ 文献标志码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１０ ３ ８ （ ０ １ ０ ０ ４ ０ ０ ０— ８ ６ｌｓｓ ｏ ａｙ ｉ ｆＺＶＺＣＳ ｕｌ ｉｇ ｎ ｅ ｔ ｒＭｏ ｅ Ｆ ｌＢｒ ｅ Ｃｏ ｖ ｒ ｄ ｌ — ｄ ｅ
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图 １ 移 相全 桥 Ｚ Ｚ Ｓ电路 拓 扑 ＶＣ
的电压 电流双闭环控制方案 。
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１ 电路拓扑结构及工作模式分析
图 １和图 ２分别是 Ｚ Ｚ Ｓ Ｖ Ｃ 变换器 的 电路 主拓扑结 构及 主要 的电压 、 电流波形 。其 中 Ｇ 、Ｇ 组成超前桥臂 ， ３ 在开通和关 断时 处于零 电压 的状态 ，Ｇ 、Ｇ ４构成滞后桥臂 ， 开通 和关 断时处 于 在
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Ｏ 引 言
全桥变换器拓 扑是 目前 国内 Ｄ Ｃ—Ｄ Ｃ变换 器 中最 常用 的电
零 电 流 的状 态 。
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按照时 间段该变换器 的工作过 程分为 ６种工作 模式 ， 图 ３ 如
所 示 。选定开关管 Ｇ 的关 断时刻 为分析 的起点 ， 各工 作模 式分