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基于ZVSPWM的小功率车用电源功率变换器设计
一、背景
随着科技的不断发展，小型交通工具的应用逐渐普及化，如小型电动代步车、电动自行车等，这些交通工具往往需要便携、高效、稳定的电源来满足其使用需求。因此，研究和开发和小功率车用电源功率变换器具有重要的现实意义。
在小功率车用电源功率变换器中，ZVSPWM技术已成为其一个重要的实现方式。该技术具有高效率、小体积、高可靠性等特点，在小功率车用电源功率变换器的设计和应用中具有广泛的应用前景。
二、ZVSPWM技术原理分析
1、经典的升压型和降压型变换器
在理解ZVSPWM技术之前，我们需要先了解一种经典的电源变换器：升压型和降压型变换器。
升压型变换器可以将输入电压提高到较高的输出电压，是电子电路中常用的电源结构之一。
降压型变换器可以将输入电压降低到较低的输出电压，是电子电路中常用的电源结构之一。
2、经典变换器的缺陷
开关管等电子器件通常是变换器中最大功率的器件。由于电子器件中开关管通常需要短时间内集中消耗较大的电能，因此开关管的开关所产生的电压和电流会在变换器中形成较大的峰值，并产生较大的电磁干扰，导致设备的使用寿命降低、电磁干扰严重等问题。
3、ZVSPWM技术原理
为解决上述问题，ZVSPWM技术应运而生。该技术在开关管开关前，通过电感或电容元件存储能量，以降低开关管通断瞬间的电压和电流冲击，从而减少电子器件的开关损失和电磁干扰。同时，该技术还具有改善功率器件动态特性、提高效率等优点。
三、小功率车用电源功率变换器的设计方案
在小功率车用电源功率变换器的设计中，应根据要求确定输入电压范围、输出电压与电流以及设计功率等参数。针对选定的参数，我们可以采取以下设计方案：
1、电源电路方案
我们可以采用基于开关电流输入的电路拓扑结构，即L-C结构，来实现输入电压的升降转换。同时，采用高Q值的电感作为存储元件，以降低开关过程中的瞬间电压和电流冲击，从而改善开关器件动态特性和提高系统效率。
2、PWM控制电路方案
在设计PWM控制电路时，我们可以采用变换器的自抗扰控制（ESMC）算法，该算法可以实现电源电压和输出电流的快速响应和稳态精度。同时，还可以采用多种保护机制，如输出过流、过压、过温等，保障电源系统的安全可靠运行。
3、电源开关管方案
可采用高导通优点、开关损耗小的SiCMOSFET作为电源开关管，该器件具有高竖缆水平、低导通垂直等优点，可实现电源系统的高效稳定运行。
四、总结
小功率车用电源功率变换器的设计需要考虑诸多因素，采用ZVSPWM技术可以提高系统的效率、稳定性和可靠性，同时还可应用多种保护机制，保证电源系统的安全运行。在实际设计中，还应根据具体工作场景的需求合理选取电路结构、控制方式和开关器件等，以实现最优化的功率变换器设计。