摘 要： 针对典型的Boost ZCT-PWM 变换器" title="变换器">变换器中存在的主开关管" title="开关管">开关管并非零电流" title="零电流">零电流开通的问题，对原有电路做了改进，提出了一种新的拓扑结构和控制方法，实现了主开关管的零电流开通和关断" title="关断">关断，改善了变换器的工作状况，降低了开通损耗。仿真结果表明，这种新型的改进电路确实达到了预期的效果。
    关键词： 变换器  脉宽调制  软开关  仿真

    提高开关频率是解决电源装置轻小化的可行方法。但在硬开关电路中，开关器件的损耗随开关频率的提高而增加，使电源效率降低，开关器件发热严重。软开关技术的出现使这些问题得到了很好的解决^[1]。Boost电路作为一种基本的DC/DC变换器，已广泛应用于各种电源设计。典型的Boost零电流过渡PWM电路只实现了主开关管的零电流关断，但其开通电流很大，增大了主开关管的电流应力，也增大了开通损耗^[2]。本文对传统的Boost ZCT-PWM 电路拓扑结构及控制方法均加以改进，使主开关器件实现了软开关。
1 典型Boot ZCT-PWM电路工作原理及其不足
    图1示出典型 Boost ZCT-PWM 电路拓扑结构及其主要工作波形。主开关管Q₁超前于辅助开关管Q_a开通，设Q_a开通时刻为t₀，在t₀～t₁时段，Q₁和Q_a均导通" title="导通">导通，施加在辅助支路L_a、C_a两端的电压为零，辅助元件L_a、C_a开始谐振。在t₁～t₃时段，L_a、C_a继续谐振，谐振电流大于输入电流i_in, Q₁的反并联二极管D₁导通，可实现Q₁零电流关断。在t₃时刻，Q_a关断。在t₃～t₄时段，升压二极管D_R、辅助二极管D_a均导通，L_a、C_a继续谐振。在t₄～t₅时段，电路工作在基本的Boost电路工作状态下。在t₅时刻，Q₁开通，流过其上的电流立即上升到i_in。可见，其属于硬开通，同时D_R关断，存在严重的反向恢复问题。由上述分析可见，电路中Q₁的开通是典型的硬开关过程，其开通时的开通电流很大，故其损耗也会显著增大。

2 改进的BOOST ZCT-PWM电路工作原理
    为了改善传统Boost ZCT-PWM电路的工作环境，现对原电路拓扑结构及控制方法进行改进。在Q₁支路中串入了一个小电感L₁以限制其开通时的电流上升速度，使升压二极管D_R的反向恢复电流得到抑制。图2为改进后的电路拓扑结构和主要的工作波形。

    在理论分析之前做如下假设：（1）电路中所有元器件都是理想的。（2）由于输入滤波电感足够大，在一个开关周期内输入滤波电感和电压源可用恒值电流源I_in代替。由于输出电容及输出电路时间常数足够大,在一个开关周期内输出电压可用电压源U₀来代替。
    为便于分析,在这里以辅助开关管Q_a的开通时刻为起点，一个周期分为八个时段，其波形如图2(b)所示。
    (1)时段1[t₀～t₁]在时刻t₀，Q_a开通，由于有L_a的存在，Q_a零电流开通，Q₁和Q_a均导通，L₁、L_a和C_a开始谐振。其等效电路图如图3(a)所示。