開關損耗及其帶來的散熱問題限制了變流器開關頻率的提高,從而限制了變流器的小型化和輕量化。軟開關技術能夠有效的降低開關損耗,提高變流器的效率和開關頻率,被廣泛的應用在各種大功率開關電源場合。 本文首先對軟開關技術進行了一個概述,介紹了軟開關技術的工作原理及發展歷史,特別提到了最新的控制型軟開關技術。在第二章中,針對課題,著重講述了全橋電路。作為對比,首先分析了全橋硬開關電路的工作原理和開關損耗。然后,分析了全橋軟開關兩種常見的實現方法:ZVS和ZVZCS,并針對幾種常見拓撲,詳細對比了它們的工作原理,軟開關實現方法,軟開關實現效果,軟開關實現范圍和總體效率,指出了它們的優缺點和各自適合的應用領域。在第三章中,首先介紹了全橋軟開關的兩種控制策略:移相全橋和有限雙極性,從實現方法和對軟開關效果的影響兩個方面,做出比較。然后介紹了開關電源常見的三種控制方式:電壓模式控制、峰值電流模式和平均電流模式控制,其中詳細介紹了平均電流模式控制,給出了設計思想和步驟。最后,給出了全橋軟開關電路的小信號模型,分析了軟開關技術的引入對傳統PWM硬開關全橋電路小信號模型的影響。第四章給出了5kW電力操作電源的具體設計步驟,如方案選擇,磁設計、控制環路設計、副邊整流電壓尖峰吸收等關鍵步驟。第五章分析了實驗波形和實驗數據,驗證了上述理論和設計的正確性。