用DC-DC级将输人、输出隔离，并为DC-AC级提供合适的直流电源。在输入电压变化范围不太大的情况下，DC-DC级可以采用结构简单的直流变压器。为采用双管正激交错并联的直流变压器拓扑。该电路的两组开关管M，/42和/43，风交错导-通，各自的占空比约为0.5.开关管M，12导通时，M3，M4关断，输人电压加在变压器乃上，整流二极管U导通，M2关断后，续流二极管E>5，D6续流，变压器7/去磁，关断。M：，M2关断后，M3，％导通，类似于上述过程m.这种拓扑具有很多优点。各开关管的占空比理论上为0.5，占空比固定，整个变压器副边电路占空比为1.输出滤波器无电感，没有续流二极管，结构简单。U，D，。无二极管反向恢复产生的尖峰问题，故输人和输出电压关系仅仅是变压器变比，效率高。通过两个二极管来提供去磁电流回路，实现磁复位，去除了复杂磁复位电路，且励磁能量回馈到电源，减小了损耗；而且两个二极管还起到箝位的作用，使开关管的关断电压箝在输人电压，电压应力低；该拓扑的每一个桥臂都是由一个二极管和开关管串联构成，不存在桥臂直通的可能，可靠性高。

　　但这种拓扑也有缺点：采用两个变压器，磁芯是单向磁化的，变压器磁芯的利用率低，变压器的体积较大。而且开关管工作在硬开关状态，随着频率的升高，开关损耗大，效率降低，同时EMI较大。

　　本文针对双管正激交错并联的直流变压器电路的缺点，提出了一种采用集成变压器的改进电路拓扑（见）。该拓扑采用一个集成的变压器，变压器双向磁化，提高了变压器利用率，并能实现开关管的ZVS，具有效率高、体积重量小、电磁干扰小的特点。2工作原理分析在所示的拓扑中，集成变压器中，JV，JV2为原边绕组，N3，JV4为副边绕组，况和JV2的匝数相同，JV3和JV4的匝数相同，设况/况=n.电容Cm，C.，Cw为开关管的漏-源极等效内部寄生电容，二极管D，D4为开关管的反并联体二极管。

　　为了更清楚地分析电路的主要工作过程，作如下假设：开关管、二极管均是理想器件，其开通和关断均是瞬间完成的，且通态压降为零。

　　=（。553=（1二=￡，原边绕组''/1，况的磁化电感分别为，漏感为LS1，Ls2，且hml 2.1变压器原边无漏感的理想状况工作模态分析%1为M，M2的驱动信号，Mgsz为M3，M4的驱动信号。的漏源极电压、漏电流及原边M电压、电流和副边JV3电流的工作示意图见（a）。

　　在绕组从上，副边的整流二极管1导通，2仍关断，JV2和况流过磁化电流为lP/2.由（a）所示回路，磁化电流经NJV，给65（b）原边有漏感改进型直流变压器电路原理示意图电容C.充电，电容C?放电。M3，M4的近似线性上升，141，1'42的V2中电流不变，Z+2 /2，且有：模态2正偏导通，磁化电流转移到副边N3，原边电流变为零。

　　模态3（z2?；3）：在~时刻M，M2开通，关断。由于1，的Mds已经为零，故姊，12是零电压开通的。二极管正偏导通，给负载供电。中的电流值+中的磁化电流w'/为副边JV3中的负载电流折算到的值。到模态4（t3?：在：3时刻H，M2关断，M3，M4仍关断。类似于模态1，磁化电流经M，N2给电容CmcCw放电，电容csl充电。M3，H的叫，近似线性下降，M，M2的U*近似线性上升。副边绕组〗V3的电压下降，整流二极管1反偏关断。

　　到时，M丨，M2的叫上升到（，吣，的灿下降至零，绕组况的电压变为一（7.之后过程类似于上述过程。且有2.2变压器原边有漏感的实际状况工作模态分析变压器绕组实际上有漏感。漏感上的电流不能突变，且当开关管关断后原边的电流变化时，会在漏感上产生感应电势使二极管D5，DS正偏导通。（b）为工作示意图，其工作过程有以下几点与原边无漏感的情况有区别：M3，M4由导通变为关断时，Ds，Ds导通，副边iV2的电压不变，8继续导通，漏感上的电流为Z+2S断时刻，Z2s =厂。电容充电，电容C.，C>ss2放电，电容与原边漏感谐振，谐振回路见（b）。M3和M4的Mds上升，和2的Mds下降。电流通过二极管D5，D6续流。N2，M中电流减小，V，电流上升。谐振结束时，M3和M4的Mds上升到，和姊的Mds下降至零，副边绕组N4的电压迅速下降，整流二极管1反偏关断。同时绕组N3的电压迅速上升，二极管1>正偏导通，磁化电流转移到副边N3中。设17'.为副边电压折算到原边的值，谐振时间为：其中，。

　　流不为零，电流通过二极管DS，DS在N，和地中续流，且有，M！，MZ开通时，由于，12的Mds已经为零，故M〖，M2是零电压开通的。二极管Dr正偏导通，给负载供电。但此时（b）有漏感的实际情况M3关断后的谐振回路中的电流仍不为零，故由Dfe，Dfe继续续流。由于漏感上的电流不能突变，且漏感上的电压为输人电压减去输出电压折算到原边的值。故在1，他导通过程中，况，~3上的电流线性上升，电容C.先放电，后充电。

　　由此可见，有漏感时谐振的c大，故谐振时间短，更易实现ZVS.2.3软开关条件讨论由上述可见，两组开关同时关断的死区时间长短、原边电流的大小都对功率管的ZVS有影响。

　　若死区时间过短，谐振未完成就开通开关，则不能实现零电压开通；死区时间过长，由于输出没有滤波电感，加重了滤波电容的负担，影响了可靠性，且电容电压谐振到零后，还会反充，不能实现零电压开通。

　　轻载时，原边电流过小，漏感储能过小，无法将关断管的漏源极电容谐振到uin，即下组将要开通的开关管的漏源极电容不能谐振到零，只能通过磁化电流将上述电容分别充、放电到和零，这种情况可视为介于原边有漏感和无漏感的中间情况。

　　所以，设计时要综合考虑占空比、开关频率、负载、漏感等因素，保证软开关的实现。

　　3仿真和原双管正激交错并联直流变压器电路是硬开通的。故改进的直流变压器电路与双管正激交错并联直流变压器电路相比，减小了开关损耗。两个直流变压器电路的效率比较见。

　　（b）原边有漏感改进型直流变压器电路部分仿真波形见。采用集成变压器的直流变压器电路可将变压器的体积、重量减小到原来的1/2以下，同时改进后提高了直流变压器电路的效率。输人电压在300V以下时。改进型电路的效率高，改进效果明显，这是采用ZVS的优点。

　　4结语与原双管正激交错并联直流变压器相比，改进型直流变压器电路由于采用了集成变压器，提高了变压器的利用率，有效地减小了变压器的体积、重量，同时减少元器件（减少了两个续流二极管）。

　　同时由于采用了集成变压器。使得开关管实现了ZVS，减小r损耗，提篼了效率。