大功率AC/DC開關電源之無源鉗位移相全橋電路
在通信行業(yè)、電力行業(yè)、工業(yè)、軍工、航空航天等領域，都廣泛應用大功率AC/DC高頻開關電源。單機功率從幾百瓦至幾百千瓦，智能化、n+1冗余模式、高效高功率密度、全數(shù)字化等是其顯著之特點。
有源鉗位全橋電路抑制了副邊整流管反向恢復所致的尖峰和振蕩(換言之，即實現(xiàn)了副邊整流管的“軟開關”)，但橋臂功率器件仍在硬開關環(huán)境下工作(即未實現(xiàn)ZVS、ZCS等軟開關)，隨著市場對電源的效率、功率密度等指標不斷地提高，在工程設計中，開關頻率fs也不斷地提升，由于功率器件的開關損耗與開關頻率成正比，這使得在大功率應用中硬開關全橋電路越來越難于勝任了為了解決高頻下橋臂功率器件的開關損耗，出現(xiàn)了多種ZVS、ZCS等軟開關拓撲，移相全橋電路即是其中之一。在工程中，應用較多較成熟的有如下幾種：(1)無源鉗位移相全橋電路一;(2)無源鉗位移相全橋電路二;(3)有源鉗位移相全橋電路;(4)還有一種-—即有限雙極控制ZVZCS電路，不知算不算移相全橋的范疇，還請大家定論。
無源鉗位移相全橋電路簡圖(一)
特點簡述：由于原副邊同時增加了鉗位電路，副邊整流管上的尖峰和振蕩得到大幅地抑制，EMI改善、效率提升等等。在工程應用中，由于變壓器漏感、電路分布參數(shù)等的存在，其抑制效果與有源鉗位、諧振“雙軟”電路等相比，還是有明顯的差距，同時滯后橋臂ZVS范圍也較窄。
無源鉗位移相全橋電路簡圖(二)
特點簡述：其中L1為耦合電感。由于原副邊同時增加了鉗位電路，副邊整流管上的尖峰和振蕩得到大幅地抑制，EMI改善、效率提升等等。在工程應用中，由于變壓器漏感、電路分布參數(shù)等的存在，其抑制效果與有源鉗位、諧振“雙軟”電路相比，還是有明顯的差距，同時滯后橋臂ZVS范圍也較窄。
輸出電壓Vo、原邊電流Ip和Ua-Ub、Ua1-Ub1仿真圖
從展開圖中可以得知，原邊橋臂電壓Ua-Ub的波形中有一個凸起(紅色圈內部分)。我相信，多數(shù)第一次做移相全橋的朋友都可能遇到過這樣的問題，且為解決它而頗費周折。對于此問題的成因，還專門請教過阮新波老師，是LC諧振回路的諧振周期太短、死區(qū)時間選擇太大等因素所致。為此應做相應地增加LC諧振回路的周期、減小死區(qū)時間等處理方法。
增加LC諧振回路的諧振周期可以加大諧振電感Lr、加大諧振電容Cr及同時加大諧振電感Lr和諧振電容Cr等選擇;這里有一個折中考慮的問題，不能過度，是PS-FBC存在占空比丟失、滯后橋臂實現(xiàn)ZVS的范圍較窄等不足之由。
就增加LC諧振回路的諧振周期作如下分析：
1.加大諧振電感Lr，可以增加LC諧振回路的諧振周期、使滯后橋臂實現(xiàn)ZVS的范圍變寬，但同時占空比丟失也增加，需要折中考慮;
2.加大諧振電容Cr，可以增加LC諧振回路的諧振周期，但使滯后橋臂實現(xiàn)ZVS的范圍變得更窄，增加滯后橋臂容性開通損耗，需要折中考慮。
3.基于此，個人的思路是首先確定占空比丟失的取值，這樣就可以確定諧振電感Lr的最大取值，最后再確定諧振電容Cr的取值。
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