一、综述本课题国内外现状：

近年以来，电力电子装置在国民经济的各个领域应用日益广泛，电力电子技术已经成为工程技术领域的关键技术之一。

在电力电子技术中，效率更高、体积更小、电磁污染更少、可靠性更高的开关电源一直是该领域的重要发展方向^[1]。目前国内外市场电源产品中主要有AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC四种。其中DC/DC部分已经成为核心部分，通信及电脑等大多数设备都是直流电源供电^[2]。

然而，随着DC/DC变换技术的发展，软开关，谐振变换技术的发展，DC/DC变换电路的工作方式，从硬开关PWM方式，逐渐向软开关PWM方向发展。且每一种拓扑都有其优点及不足^[3]。其中正激变换器和反激变换器其结构简单，驱动电路易于设计，但缺点是磁芯利用率低，用于小功率场合。而推挽变换器驱动电路易于实现，磁芯利用率高，且能够自动抑制偏磁，缺点是开关应力大，适用于输入电压较低的中小功率场合^[4]。半桥和全桥变换器电路复杂，一般用于大功率场合。

尽管正激变换器结构简单，工作可靠成本低廉而被广泛应用，在计算机、通信、工业控制等，这类电源具有广泛的市场需求。而供电单元的效率和电磁兼容性自然就成为电源的两项重要指标。但传统的正激变换器，由于其磁特性工作在第一象限，且为硬开关工作模式，就决定了该电路的一些缺陷，例如体积大、损耗大、开关应力大、di/dt和du/dt大等^[5]。可与正激变换器相比，有源箝位正激变换器更具有实用价值。

有源箝位拓扑能够实现零电压软开关工作模式，从而大量的减少了开关器件和变压器的损耗，改善了电磁兼容性^[6]；变压器磁芯工作在一三象限，提高了磁芯利用率；而且它还能够为其他技术的顺利实施创造良好的环境。然而有源箝位正激变换拓扑并非完美无缺，零电压软开关并不是总能实现。所以，无论任何领域对该变换器进行优化设计尤为重要，所以在当今对电力电子设备要求更高的情况下，对有源箝位正激变换器深入研究是非常有意义的^[7]。

二、本课题目前的主要研究成果：

有源箝位技术是90 年代中后期发展起来的一项开关电源新技术。有源箝位技术历经三代，且都申报了专利。第一代系美国Vicor公司的有源箝位ZVS技术，其专利已经于2002年2月到期^[8]。Vicor公司利用该技术，配合磁元件，将DC-DC的工作频率提高到1MHz，功率密度接近200W／in³(1in=2.53cm。)，然而其转换效率却始终没有超过90％ ，主要原因在于MOSFET的损耗不仅指开关损耗，还包括导通损耗和驱动损耗。特别是驱动损耗随工作频率的上升也大幅度增加，而且因为在1MHz开关频率下不易采用同步整流技术，其效率是无法再提高的，因此，其转换效率始终没有突破90％大关^[9]。

为了降低第一代有源箝位技术的成本，IPD公司申报了第二代有源箝位技术专利。它采用P沟道MOSFET在变压器二次侧用于Forward电路拓扑的有源箝位^[10]。这使产品成本降低很多。但这种方法形成的M0SFET的零电压开关(ZVS)边界条件较窄，在全工作条件范围内效率的提升不如第一代有源箝位技术，只是由于加入了同步整流技术，使转换效率提高了几个百分点。但是因P-MOSFET的工作频率不是太高，整体功率密度没有上去，总体效果并不理想^[11]。