用DC-DC級將輸人、輸出隔離，并為DC-AC級提供合適的直流電源。在輸入電壓變化范圍不太大的情況下，DC-DC級可以采用結構簡單的直流變壓器。為采用雙管正激交錯并聯的直流變壓器拓撲。該電路的兩組開關管M，/42和/43，風交錯導-通，各自的占空比約為0.5.開關管M，12導通時，M3，M4關斷，輸人電壓加在變壓器乃上，整流二極管U導通，M2關斷后，續流二極管E>5，D6續流，變壓器7/去磁，關斷。M：，M2關斷后，M3，％導通，類似于上述過程m.這種拓撲具有很多優點。各開關管的占空比理論上為0.5，占空比固定，整個變壓器副邊電路占空比為1.輸出濾波器無電感，沒有續流二極管，結構簡單。U，D，。無二極管反向恢復產生的尖峰問題，故輸人和輸出電壓關系僅僅是變壓器變比，效率高。通過兩個二極管來提供去磁電流回路，實現磁復位，去除了復雜磁復位電路，且勵磁能量回饋到電源，減小了損耗；而且兩個二極管還起到箝位的作用，使開關管的關斷電壓箝在輸人電壓，電壓應力低；該拓撲的每一個橋臂都是由一個二極管和開關管串聯構成，不存在橋臂直通的可能，可靠性高。

　　但這種拓撲也有缺點：采用兩個變壓器，磁芯是單向磁化的，變壓器磁芯的利用率低，變壓器的體積較大。而且開關管工作在硬開關狀態，隨著頻率的升高，開關損耗大，效率降低，同時EMI較大。

　　本文針對雙管正激交錯并聯的直流變壓器電路的缺點，提出了一種采用集成變壓器的改進電路拓撲（見）。該拓撲采用一個集成的變壓器，變壓器雙向磁化，提高了變壓器利用率，并能實現開關管的ZVS，具有效率高、體積重量小、電磁干擾小的特點。2工作原理分析在所示的拓撲中，集成變壓器中，JV，JV2為原邊繞組，N3，JV4為副邊繞組，況和JV2的匝數相同，JV3和JV4的匝數相同，設況/況=n.電容Cm，C.，Cw為開關管的漏-源極等效內部寄生電容，二極管D，D4為開關管的反并聯體二極管。

　　為了更清楚地分析電路的主要工作過程，作如下假設：開關管、二極管均是理想器件，其開通和關斷均是瞬間完成的，且通態壓降為零。

　　=（。553=（1二=￡，原邊繞組''/1，況的磁化電感分別為，漏感為LS1，Ls2，且hml 2.1變壓器原邊無漏感的理想狀況工作模態分析%1為M，M2的驅動信號，Mgsz為M3，M4的驅動信號。的漏源極電壓、漏電流及原邊M電壓、電流和副邊JV3電流的工作示意圖見（a）。

　　在繞組從上，副邊的整流二極管1導通，2仍關斷，JV2和況流過磁化電流為lP/2.由（a）所示回路，磁化電流經NJV，給65（b）原邊有漏感改進型直流變壓器電路原理示意圖電容C.充電，電容C?放電。M3，M4的近似線性上升，141，1'42的V2中電流不變，Z+2 /2，且有：模態2正偏導通，磁化電流轉移到副邊N3，原邊電流變為零。

　　模態3（z2?；3）：在~時刻M，M2開通，關斷。由于1，的Mds已經為零，故姊，12是零電壓開通的。二極管正偏導通，給負載供電。中的電流值+中的磁化電流w'/為副邊JV3中的負載電流折算到的值。到模態4（t3?：在：3時刻H，M2關斷，M3，M4仍關斷。類似于模態1，磁化電流經M，N2給電容CmcCw放電，電容csl充電。M3，H的叫，近似線性下降，M，M2的U*近似線性上升。副邊繞組〗V3的電壓下降，整流二極管1反偏關斷。

　　到時，M丨，M2的叫上升到（，吣，的燦下降至零，繞組況的電壓變為一（7.之后過程類似于上述過程。且有2.2變壓器原邊有漏感的實際狀況工作模態分析變壓器繞組實際上有漏感。漏感上的電流不能突變，且當開關管關斷后原邊的電流變化時，會在漏感上產生感應電勢使二極管D5，DS正偏導通。（b）為工作示意圖，其工作過程有以下幾點與原邊無漏感的情況有區別：M3，M4由導通變為關斷時，Ds，Ds導通，副邊iV2的電壓不變，8繼續導通，漏感上的電流為Z+2S斷時刻，Z2s =廠。電容充電，電容C.，C>ss2放電，電容與原邊漏感諧振，諧振回路見（b）。M3和M4的Mds上升，和2的Mds下降。電流通過二極管D5，D6續流。N2，M中電流減小，V，電流上升。諧振結束時，M3和M4的Mds上升到，和姊的Mds下降至零，副邊繞組N4的電壓迅速下降，整流二極管1反偏關斷。同時繞組N3的電壓迅速上升，二極管1>正偏導通，磁化電流轉移到副邊N3中。設17'.為副邊電壓折算到原邊的值，諧振時間為：其中，。

　　流不為零，電流通過二極管DS，DS在N，和地中續流，且有，M！，MZ開通時，由于，12的Mds已經為零，故M〖，M2是零電壓開通的。二極管Dr正偏導通，給負載供電。但此時（b）有漏感的實際情況M3關斷后的諧振回路中的電流仍不為零，故由Dfe，Dfe繼續續流。由于漏感上的電流不能突變，且漏感上的電壓為輸人電壓減去輸出電壓折算到原邊的值。故在1，他導通過程中，況，~3上的電流線性上升，電容C.先放電，后充電。

　　由此可見，有漏感時諧振的c大，故諧振時間短，更易實現ZVS.2.3軟開關條件討論由上述可見，兩組開關同時關斷的死區時間長短、原邊電流的大小都對功率管的ZVS有影響。

　　若死區時間過短，諧振未完成就開通開關，則不能實現零電壓開通；死區時間過長，由于輸出沒有濾波電感，加重了濾波電容的負擔，影響了可靠性，且電容電壓諧振到零后，還會反充，不能實現零電壓開通。

　　輕載時，原邊電流過小，漏感儲能過小，無法將關斷管的漏源極電容諧振到uin，即下組將要開通的開關管的漏源極電容不能諧振到零，只能通過磁化電流將上述電容分別充、放電到和零，這種情況可視為介于原邊有漏感和無漏感的中間情況。

　　所以，設計時要綜合考慮占空比、開關頻率、負載、漏感等因素，保證軟開關的實現。

　　3仿真和原雙管正激交錯并聯直流變壓器電路是硬開通的。故改進的直流變壓器電路與雙管正激交錯并聯直流變壓器電路相比，減小了開關損耗。兩個直流變壓器電路的效率比較見。

　　（b）原邊有漏感改進型直流變壓器電路部分仿真波形見。采用集成變壓器的直流變壓器電路可將變壓器的體積、重量減小到原來的1/2以下，同時改進后提高了直流變壓器電路的效率。輸人電壓在300V以下時。改進型電路的效率高，改進效果明顯，這是采用ZVS的優點。

　　4結語與原雙管正激交錯并聯直流變壓器相比，改進型直流變壓器電路由于采用了集成變壓器，提高了變壓器的利用率，有效地減小了變壓器的體積、重量，同時減少元器件（減少了兩個續流二極管）。

　　同時由于采用了集成變壓器。使得開關管實現了ZVS，減小r損耗，提篼了效率。