2.5 有效占空比Deff的计算
有效占空比Deff比S1的占空比D略小，即
Deff=D－ΔD（27）
根据
ΔiLmr(ΔDT)≈ΔiLmr[(1－D)T]－ΔiLm[(1－DT)]（28）
解得
ΔD≈
(1－D)（29）
代入式（27）得
Deff=D－
（1－D）（30）
从式（29）可以看出，丢失占空比与输出负载无关。在相同电气规格和电路参数条件下，其值大概为有源箝位Flyback变换器满载时丢失占空比的1/2。
3 实验结果
为了验证上述的ZVS软开关实现方法，本文设计了一个实验电路，其规格及主要参数如下：
输入电压Vin 40～56V；
输出电压Vo 20V；
输出满载电流Io 3A；
工作频率f 100kHz；
S1及S2 IRF640；
主变压器激磁电感Lm 222μH；
主变压器原副边匝数N1：N2：N3 39：15：15；
辅助变压器激磁电感Lmr 10μH；
辅助变压器原副边匝数n1：n2 13：13。
图4给出的是负载电流Io=2.5A时，输出滤波前电流及流过副边二极管D电流的实验波形，其结果与理论分析相吻合。图5～图8分别给出了S1和S2在轻载及满载时的驱动电压、漏源极电压和所流过电流的实验波形。从图中可以看出，当驱动电压为正时，开关管的漏源极电压已经为零，是零电压开通。而当开关管关断时，其结电容限制了漏源极电压的上升率，是零电压关断，由此说明S1及S2在轻载及满载时都实现了ZVS。从开关管漏源极电压与所流过电流的比较也可以看出实现了ZVS。
图4 输出滤波前电流及流过副边二极管D的电流
（测试条件：Vin=48V Io=2.5A）
图5 轻载时S1的驱动电压、漏源电压及
流过电流波形（测试条件：Vin=48V Io=0.5A）
图6 满载时S1的驱动电压、漏源电压及
流过电流波形（测试条件：Vin=48V Io=3.0A）
图7 轻载时S2的驱动电压、漏源电压及
流过电流波形（测试条件：Vin=48V Io=0.5A）
图8 满载时S2的驱动电压、漏源电压及
流过电流波形（测试条件：Vin=48V Io=3.0A）
图9给出了变换器效率曲线。图9（a）为输入电压一定，负载电流不同时的变换效率曲线，可以看出，满载时效率最高，为91.35％。图9（b）为负载电流一定，输入电压不同时的变换效率曲线，可以看到，效率随输入电压变化而变化的范围很小。
（a） 额定输入电压时效率与输出电流关系图
（b） 输出满载时效率与输入电压关系图
图9 变换器效率曲线
4 结语
本文提出了一种Flyback变换器ZVS软开关拓扑，分析了其工作原理及其软开关参数的设计方法。由于软开关参数的设计（关键是辅助变压器原边激磁电感Lmr的设计）是根据满载及最小输入电压时的工作情况设计的，而随着负载的减轻和输入电压的增加，ZVS软开关的实现也越容易。因此，该软开关拓扑可以工作在宽输入范围及任何负载范围，与有源箝位软开关拓扑相比具有一定的优点，可以作为应用于通讯、计算机系统等高功率密度场合的一种选择。
