在很多通讯和计算机系统中，需要使用高功率密度、高效率的开关电源。提高开关频率可以减小电感、电容等元件的体积，是目前开关电源提高功率密度的一种趋势。但是，开关频率的提高，开关器件的损耗也随之加。

　　为了减小开关电源的开关损耗，提高其开关频率，软开关技术应运而生。软开关技术主要包括两种：零电压软开关（ZVS）及零电流软开关（ZCS）。在含有M0SFET开关器件的变换器拓扑中，零电压软开关要优于零电流软开关11U基金项目：国家自然科学基金项目（50237030ZD）Flyhack变换器电路简单，在小功率场合得到了广泛的应用。基于Flyback变换器的ZVS软开关拓扑也得到了进一步的发展，比较近几年，有源箝位ZVS软开关技术被提出，但它也存在一些缺点18m，比如，轻载时不能实现软开关。

　　本文提出了一种带辅助变压器的Flyhack零电压软开关电路，与有源箱位nyhack零电压软开关电路相比，它具有以下几个优点：电路在整个负载范围内都能实现软开关；任何负载情况下，电路都可以在宽输入范围中实现软开关；丢失占空比不随输出负载变化而变化，利于电路参数设计。

　　下面分析了此电路的工作原理及软开关参数的设计，并以。而T，的激磁电感L，设计得较小使流过Lmi的电流在一个周期内可以反向，如中，波形所示。考虑到开关的结电容以及死区时间，一个周期可以分为7个阶段进行分析，各个阶段的等效电路如所示，其工作原理描述如下。

　　V：，为变换器输出电压；/V，为T原边绕组匝数；吣及为T副边两个绕组匝数；m及化为T，原副边两个绕组匝数。

　　时刻关断，L上的电流通过T耦合到副边，使二极管D导通，乙两端电压被箝位在充电，另-部分通过T，耦合对S2的输出结电容C，2放电。时刻，S：的漏源电压下降到零，该阶段结。

　　当S：的漏源电压下降到零之后，S2的寄生二极管导通，将S：的漏源电压箝位在零电压状态，也就为S：的零电以导通创造了条件：，同时两端被箝位在Lm，h电流线性下降、而Si的漏源电压被箝位在比较大电压电平，S：零电压开通。流过寄牛二极管的电流流经ShLm，两端依然承受式（3）所示电压m，上电流线性下降到零然后反向增加时刻，S：关断，该阶段结束。此时间段向为负，此电流一部分对S，的输出结电容Cn放电，同时，另一部分通过T，耦合到副边对S：的输出结电容C：充电。到时刻，Si的漏源电压下降到零，该阶段结束。

　　6）阶段6〔~d当S，的漏源电压下降到零之后，S，的寄生二极管导通，将Si的漏源电压箝位在零电压状态，为3，的零电压导通创造了条件。此时，上的反向电流流经主变压器，给流过二极管D的电流；1）叠加上一个电流此时间段内，二极管D仍然导通，L，两端电压被箝位在乙，上电流线性上升，而S：的漏源电压被箝位在比较大电压电平，Si零电压开通。流过寄生二极管的电流流经S，。由于L，两端承受的电压V，此时较大，it，快速上升，到时刻，主变压器耦合到副边的电流为零，二极管D自然关断。此时间段接着L与i，串联承受输人电压，开始下一个周期，可以看到，在这种方案下，两个开关S，和零电压。通，二极管D零电流关断2软开关的参数设计2.3辅助变压器激磁电感L，设定为了实现S，的ZVS软开关，在（1 -D）7时间内，激磁电感L，上电流必须反向，即将式（19）代入式（18）得假定电路工作在CCM状态。由于S：的软开关实现是，对C，及C，2充放电，而S，的软开关实现是i，对C，及C，2充放电，在电路满载情况卜，丨>丨，而吐S：的充电电压要大于放电电压（见波形，），因此，S，的软开关实现要比S：难得多在参数设计中，关键是要考虑S，的软开关条件1主变压器激磁电感“的设定由于L，的存在，变换器的有效占空比（根据激磁电感L的充放电时间定义，见）要小于S，的占空比D，但是，由于~h时间内‘的上升速度非常快，所以，可近似认为队这样，根据Flyhack电路工作在CCM的条件式屮1为变换器效率；/，为开关频率；m为变换器输出功率。

　　在实际设计中，为了保证电路在轻载时也能工作在电流连续模式，取定，y（V：D）2 2.2主副变压器原副边匝数比设定另外，根据L与S，及S2的输出结电容谐振条件乙I1 1丨，1输出滤波前电流及流过副边二极管U的电流（测试条件：K=48一般而言，开关管输出电容是所受电压的函数，为方便起见，在此假设G及C：恒定。

　　有效占空比Da的计算有效占空比」KSi的占空比D略小，即根据从式（29）可以看出，丢失占空比与输出负载无关。在相同电气规格和电路参数条件下，其值大概为有源箝位Flyback变换器满载时丢失占空比的丨/2丨7丨。

　　3实验结果为了验证上述的ZVS软开关实现方法，本文设计了一个实验电路，其规格及主要参数如下：。中国电机工程学报，2002，陈世杰（1979-），男，硕士研究生，现从事电力电子电路拓扑的研究