本文主要討論LLC 諧振轉換器、相移全橋 (PSFB)、單相雙有源電橋 (DAB) 和 CLLC 模式下的雙有源電橋 (DAB – CLLC)。

1、 傳統相移全橋 (PSFB)

相移全橋屬于雙有源電橋 轉換器系列，其中次級上的有源開關替換為二極管。因此，它只允許單向功率傳輸。

通過改變初級電橋開關橋臂之間的相位來控制初級和次級之間的功率傳輸。因此，一個橋臂可實現 ZVS 導通，而另一個橋臂可實現低電壓導通，從而更大程度地降低損耗。次級上的無源二極管可能會經歷硬開關，并導致更多的傳導損耗，從而降低該轉換器的效率。該轉換器在輕負載條件下會出現非 ZVS 導通損耗，而在非 ZVS 關斷時會出現非 ZVS 導通損耗。通常，突發運行模式用于在輕負載條件下維持 ZVS。該轉換器也是模塊化的，可以并聯以在電動汽車充電站中獲得更高的功率吞吐量。在 PSFB 中，抖動可輕松實現以減少傳導 EMI 信號。此拓撲需要一個直流阻斷電容器，來阻止在電壓模式控制中使變壓器飽和的直流電壓偏移。該轉換器通常需要一個額外的勻場電感器，這是 ZVS 運行所必需的，它會使轉換器變得笨重并會影響功率密度。

2 、雙有源電橋 (DAB)

它由全橋組成，其中初級側和次級側的有源開關由高頻變壓器連接在一起。由于其中一個電橋中固有的滯后電流，電流使一個電橋（例如次級側）和初級側某些開關的輸出電容放電，從而使 ZVS 導通。除此之外，這種無損電容緩沖器還可在開關上使用，以便減少關斷損耗。該轉換器的主要優勢在于其固有的雙向功能，這是通過控制兩個電橋之間的相位角實現的，并且其模塊化允許其擴展到更高的功率級別。

DAB 的控制范圍從簡單（或單相移調制）到復雜（擴展、雙和三相移調制）。此拓撲可用于通過單相移調制覆蓋廣泛的電池電壓變化，但變壓器中的循環電流會增加，從而顯著降低效率。但是，借助三相移等高級調制方案，轉換器理論上可以在整個工作范圍內實現 ZVS。對于此拓撲，變壓器 KVA 額定值的輸出功率利用率很高。對于該轉換器，處理紋波電流所需的輸出電容也很低。該轉換器具有相對較少的器件數量、軟開關換向、低成本和高效率，適用于功率密度、成本、重量、隔離和可靠性是關鍵因素的應用。另一個限制特性是，轉換器通常需要一個附加勻場電感器，這是 ZVS 運行所必需的，它會使轉換器變得笨重并會影響功率密度。

3、 LLC 諧振轉換器

該轉換器的增益是開關電橋增益、諧振回路增益和變壓器匝數比的函數。通過改變運行的開關頻率來實現輸出電壓調節。LLC 諧振轉換器有三種運行模式/區域，即在諧振頻率、高于諧振頻率和低于諧振頻率下運行。在低于諧振頻率運行期間，諧振半周期電感器電流在開關周期內達到磁化電流的值，并導致次級整流器二極管之間的軟開關，但另一方面，由于循環能量增加，會導致更多的傳導損耗。高于諧振頻率運行時，會導致次級整流器二極管的開關損耗增加和硬換向，但會由于循環能量減少而導致傳導損耗降低。因此，當在接近諧振頻率的情況下運行時，這些轉換器可獲得卓越性能，此時 ZVS 可導通，ZCS 可關斷。該轉換器提供單向功率流，通常用于功率低于 5kW 的應用。

并行和同步多個 LLC 轉換器模塊以提高功率吞吐量非常困難，通常需要外部控制邏輯來實現安全實施。高輸出電壓設計（大于 400V）中的低 di/dt 使得在 LLC 轉換器中實現同步整流變得非常復雜。有源和無源器件上的紋波電流和峰值電壓應力明顯較高，因此需要更高的輸出電容來處理高紋波。此外，LLC 轉換器的變壓器的尺寸也略高，因此這些無源器件可顯著降低轉換器的功率密度。由于此轉換器在導通和關斷期間具有軟開關功能，因此與之前討論的其他硬開關拓撲相比，EMI 性能更好。

4、 CLLLC 模式下的 DAB

CLLC 包含前面所述的 LLC 的所有功能，但該拓撲的主要優勢是，通過在次級側使用有源開關，我們可以實現雙向電源傳輸，如圖 4-4 所示。該轉換器的 ZVS/ZCS 運行可提高效率。當總線電壓有 10% 的裕量變化時，該轉換器可以滿足寬變化電池電壓，并具有良好的效率性能、但使用固定總線電壓時，其工作范圍非常有限。在變壓器初級側和次級側使用電容器的情況下，可以防止變壓器磁芯飽和問題。

該轉換器主要適用于車載充電器應用，但可在高達 10kW 的更高功率水平下使用。但是，擴展到更高的功率水平和并聯可能很困難，因為它需要高度對稱的容器結構和多個模塊的同步，這可能非常困難。

5、 DC-DC拓撲總結

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