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優(yōu)化全橋轉換器設計，實現高效零電壓開關

來源：中芯巨能：提供選型指導+樣片測試+現貨供應| 發(fā)布日期：2025-09-27 18:00:01 瀏覽量：

在現代電源設計中，隔離式電源轉換的效率和穩(wěn)定性至關重要。傳統(tǒng)的硬開關全橋（HSFB）和相移全橋（PSFB）轉換器雖被廣泛采用，但在性能上仍有提升空間。本文將介紹一種基于脈寬調制（PWM）控制的全橋轉換器改進方案，通過引入零電壓開關（ZVS），進一步提高系統(tǒng)效率并消除變壓器繞組上的諧振振鈴。

硬開關全橋（HSFB）簡述

硬開關全橋轉換器利用兩個相位相差180度的輸出信號來控制初級側電橋上的FET對角。該方法雖然能夠提供穩(wěn)定的輸出電壓，但在死區(qū)時間內，由于沒有初級側FET處于導通狀態(tài)，導致泄漏能量與FET的輸出電容發(fā)生諧振，產生較大的泄漏尖峰。這不僅增加了電路元件的應力要求，也降低了整體系統(tǒng)的效率。

優(yōu)化全橋轉換器設計，實現高效零電壓開關

零電壓開關（ZVS）技術的應用

為了克服上述問題，可以采用一種新型的控制策略，在全橋轉換器的每一半使用互補邏輯來控制初級側FET。在這種配置下，當PWM為高時，高側FET導通；PWM為低時，低側FET導通。這一簡單的改變允許在死區(qū)時間內通過兩個低側FET續(xù)流，從而實現了初級側FET的零電壓開關。實驗表明，這種方法不僅能顯著降低泄漏尖峰和諧振振鈴，還能有效減少次級整流器的噪聲。

實驗驗證與比較

通過對一個經過修改的100W、5V輸出硬開關全橋轉換器進行測試，結果顯示，僅通過引入ZVS邏輯，便能在各種負載條件下顯著提高系統(tǒng)效率。此外，相比于傳統(tǒng)的HSFB設計，采用ZVS技術的轉換器在漏源電壓方面表現出更低的振鈴現象，減少了對緩沖器的需求，進而提高了整體系統(tǒng)效率。

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