【導讀】諧振型DC-DC變換器作為轉(zhuǎn)換器的新興產(chǎn)品，在工業(yè)、光伏變電領(lǐng)域相繼被廣泛應(yīng)用。目前已經(jīng)出現(xiàn)串聯(lián)、并聯(lián)兩種諧振型DC-DC變換器。本文主要講解的是諧振型轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)ZVS、ZCS條件，需要達到什么要求。
通常情況下，在諧振型的轉(zhuǎn)換器電路設(shè)置中，當開關(guān)管互補對稱驅(qū)動且并聯(lián)電容與主電路諧振電容數(shù)值相差較大時，諧振變換器實現(xiàn)ZVS和ZCS條件基本上可以由諧振網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗的性質(zhì)確定，如下圖所示：
圖1諧振電路ZVS、ZCS條件
各時間段導通開關(guān)管如下圖所示：
圖2諧振全橋變換器開關(guān)管導通情況
從圖1和圖2的參數(shù)比對分析中我們可以比較明顯的看出，當諧振網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗Zin為感性時，輸入電流ir滯后于輸入電壓角度φ，在主開關(guān)管被驅(qū)動之前，其寄生二極管已經(jīng)導通，主開關(guān)管兩端電壓被箝位至零，故主開關(guān)管為ZVS，而驅(qū)動信號被撤走時，主開關(guān)管中還流過電流，故為硬關(guān)斷。
當諧振網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗Zin為容性（如圖1中b圖所示）時，輸入電流ir超前于輸入電壓vs角度φ，在主開關(guān)被驅(qū)動之前，由于同一橋臂另一開關(guān)管的寄生二極管已經(jīng)導通，主開關(guān)管兩端電壓被箝位至輸入電壓Vin，故為硬開通，而驅(qū)動信號被撤走時，主開關(guān)管中電流為零，諧振電流流過寄生（反并）二極管，故主開關(guān)管為ZCS。由于主開關(guān)管實現(xiàn)ZVS或ZCS的條件僅由諧振網(wǎng)絡(luò)輸入電壓和電流的相位關(guān)系確定，故只要諧振電流ir為與輸入電壓vs同頻率的周期信號，以上結(jié)論就成立。
在以上的結(jié)論分析研究中，盡管諧振電流參數(shù)ir僅含基波成分，但該結(jié)論依舊同樣適用于諧振電流ir中除了含基波分量以外，也含有3、5、7……次諧波的情況（如多諧振變換器等）。由于當變換器負載一定時，諧振網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗Zin的性質(zhì)是確定的，因此通常諧振變換器不能同時實現(xiàn)ZVS和ZCS，要同時實現(xiàn)ZVS和ZCS，往往需要在副方增加一些輔助電路，這樣會增加電路的復雜性。
在該過程中，Zin的性質(zhì)主要由Zin的虛部決定，當Im[Zin（jws）]>0時，Zin(jws)為感性；當Im[Zin（jws）]<0時，Zin（jws）為容性；當Im[Zin（jws）]=0時，Zin（jws）為純阻性。
相關(guān)閱讀：
對比分析：DC-DC變換器的硬開關(guān)MOS和IGBT損耗對比
經(jīng)典集萃：淺析LLC半橋諧振型DC-DC變換器
福利到！高手淺析DC-DC變換器的拓撲性能
