各位工程师朋友周末快乐，近一段时间比较忙，更新内容较少。最近阅读了一篇ZVZCS相关的论文，将个人的思考分享给大家，有兴趣的朋友可以一起研究。

之前学习和研究LLC谐振变换器时，发现LLC变换器只能实现原边ZVS，副边ZCS，并没有实现单支管子在一个工作周期内既可以实现ZVS又可以实现ZCS，其实该电路还有进一步优化的空间，若单周期内所有的开关管均可以实现ZVS和ZCS（ZVZCS），那么变换器的工作频率可以进一步提升，EMI可以进一步改善，再第三代半导体技术和同步整流技术的加持下，那么该变换器是否性能会更加优秀呢？不得而知。

下面分享一个单管正激变换器的ZVZCS的实现。要想实现软开关必须在回路中加入谐振元件，使电压/电流成正弦规律变化，这是实现软开关的前提条件。原理如图1所示。

图1 输入电流馈电单元原理及波形

由于单管拓扑电流只有一条路径，当开关管关断时，电路中电流无法流通。为了保证电容安秒平衡需在电容前并联电流源，使电容在单个周期内充电和放电电荷量相同，波形如图1（b）所示。

为了更好的理解输入电流馈电谐振单元的工作原理，下面进行仿真及实验验证。

图2 ZVZCS单端正激拓扑

图3 ZVZCS单端正激关键波形

图4 论文中的实验结果

原理验证

利用PSIM软件对文中原理进行验证。关键波形如图5所示。

图5 仿真波形

设元件点电流参考方向均为向左或向下为正方向。t0时刻，MOS漏极与源极的压降为零，此时流过MOS管的电流为零，此时将MOS管开通，谐振电感中的电流开始上升，波形呈正弦规律变化，变压器励磁电感被输出电压钳位不参与谐振，Lm电流线性增加，此阶段由Lr、Cr参与谐振，谐振频率为fr，谐振电感Lr电压为左正右负，当到达t1时刻，谐振电感中电流近似为零，将MOS管关断。

MOS管关断，变压器副边无电压输出，变压器绕组短路，负载的能量由输出滤波电容提供，变压器励磁电感将参与谐振，电流由MOS管寄生电容中流通，当谐振电感中电流为零后，输入电流为谐振电容充电。

参考文献

[1] Wei Qin. A Family of DC Transformer (DCX) Topologies Based on New ZVZCS Cells with DC Resonant Capacitance[J]. IEEE Transactions on Power Electronics.2016.

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