This paper proposes a zero-voltage-transition (ZVT) pulse width modulated (PWM) synchronous buck converter, which is designed to operate at low voltage and high efficiency typically required for portable systems. A new passive auxiliary circuit that allows the main switch to operate with zero-voltage switching has been incorporated in the conventional PWM synchronous buck converter. The operation principles and a detailed steady-state analysis of the ZVT PWM synchronous converter implemented with the auxiliary circuit are presented. Besides the main switch and all of the semiconductor devices operate under soft switching conditions. Thus, the auxiliary circuit provides a larger overall efficiency. The feasibility of the auxiliary circuit is confirmed by simulation and experimental results

چکیده

این مقاله یک مبدل سنکرون باک از نوع مدولاسیون عرض پالس (PWM) و انتقال ولتاژ صفر (ZVT) را پیشنهاد می کند که به منظور فعالیت تحت شرایط ولتاژ کم و راندمان بالا در سیستم های قابل حمل عملی، طراحی شده است. یک مدار کمکی پسیو که اجازه می دهد سوئیچ اصلی با شرایط سوئیچینگ ولتاژ صفر عمل کند، در مبدل سنکرون PWM با ساختار قدیمی، تعبیه شده است. اصول عملکردی و تحلیل حالت ماندگار به صورت دقیق برای این مبدل سنکرون ZVT PWM به همراه مدار کمکی پسیو ارائه شده است. تمامی قطعات نیمه هادی به جز کلید اصلی، تحت شرایط سوئیچینگ نرم عمل می کند. از این رو، مدار کمکی راندمان کلی بیشتری را نتیجه خواهد داد. قابلیت پیاده سازی مدار کمکی با استفاده از نتایج شبیه سازی و نتایج عملی، اثبات شده است.

1-مقدمه

فعالیت های کنونی در زمینهٔ تجهیزات الکترونیکی و مصرف برق، نیازمند منابع تغذیه ولتاژ پایین می باشد. تجهیزات الکترونیکی قابل حمل، نظیر کامپیوترهای لپ تاپ، گوشی های تلفن همراه، و میکروپروسسورها و چیپ های حافظه، نیازمند مدارهای توان پایین هستند که دارای طول عمر باتری بیشینه نیز باشند. به دلیل تلفات انتقال پایین تر، یکسوسازهای سنکرون، یعنی ماسفت ها (MOSFET ها) هم اکنون در تمامی منابع تغذیه dc ولتاژ پایین استفاده می شوند...