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2.1.3 单自由度调制软开关特性
由图2-3中的模态分析可知,对于原边而言,S1和S4器件导通时,需要保证电感电流iL(t1)<0使得S1和S4器件的结电容在死区时间内完成放电,从而实现ZVS。当S2和S3导通时,情况类似,需要iL(t5)>0实现ZVS。需要说明的是,由于DAB变换器工作的对称性,稳态情况下,iL(t)满足iL(t+T)=-iL(t),而S2的驱动上升沿与S1的驱动上升沿相隔时间为T,S3的驱动上升沿与S4的驱动上升沿相隔时间也是T,因此当S1和S4可以实现ZVS时,S2、S3器件的ZVS条件也能得到满足,反之亦然。此外,根据图2-4中的模态分析,当Q1和Q4导通时,需要保证其开通时刻iL(t3)>0对其结电容进行放电,从而实现ZVS。因此,DAB变换器所有开关器件实现ZVS的必要条件为
在忽略死区时间的情况下,将上式代入式(2-6),可以得到原、副边开关管实现ZVS的必要条件为
从(2-14)中可以看出,当M<1时,M-1<0,因此原边器件的ZVS条件始终满足;但对于副边器件而言,实现ZVS时,要求Pn,t>1-M2,因此轻载条件下,副边开关器件不能实现ZVS。而当M>1时,1-M<0,因此副边器件始终能实现ZVS,而原边器件需要在的功率区间内才能实现ZVS。当且仅当M=1时,变换器在全负载范围内都能实现ZVS,此时Vin=NVout,即输入输出电压可通过高频变压器完全匹配。