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ZHCU677E June 2019 – April 2024 TMS320F28P550SJ , TMS320F28P559SJ-Q1

2.3.4.2 软开关范围

如节 2.3.2 中所述，零电压开关取决于电感电流 I_L。为了在间隔一和间隔二之间启用 ZVS 转换，当 Q₅ 和 Q₈ 导通时，I_L 需要为正。此时的电流定义为 i₁（参见方程式 9）。对于间隔二和间隔三之间的 ZVS 转换，I_L 也需要为正。这个电流点被定义为 I₂（参见方程式 10）。对于间隔三和间隔四以及间隔四和间隔一之间的 ZVS 转换，I_L 需要为负。由于电流波形是对称的，因此这些点的电流等于 –i₁ 和 –i₂。

在忽略 MOSFET 的输出电容的情况下，可以通过将公式方程式 9 和方程式 10 设为零并求解 φ 而得出 ZVS 范围。这将根据输入和输出电压比 d 给出 ZVS 所需的最小相移。这将引出了方程式 11 和方程式 12。

方程式 11.

φ_{Z V S, p r i} > \frac{(1 - \frac{1}{d}) \times π}{2}

方程式 12.

φ_{Z V S, s e c} > \frac{(1 - d) \times π}{2}

由于相移与输出功率成正比，因此可以在输出功率与电压之比图上绘制 ZVS 范围，如图 2-16 所示。功率的正常值为 P_base。

图 2-16 ZVS 范围和最大输出功率与电压之比

方程式 13.

P_{b a s e} = \frac{V_{1}^{2}}{ω L}

图 2-16 中的红线显示了特定电压比下可能的最大输出功率 P_out,max。对于轻负载（低于以黑色绘制的 ZVS 边界的输出功率）和电压比 d < 1，次级侧会遇到硬开关；而对于 d > 1 和低负载，初级侧会遇到硬开关。对于电压比 d，可以在非常低的负载下实现接近一个 ZVS。通过应用不同的控制机制，例如扩展相移、双相移或三相移控制，可以增大 ZVS 范围。

扩展相移控制由软件实现并可用。相关详细信息，请参阅节 6。