CN103780087A - 一种零电压转换脉宽调制变换器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电能变换器领域，提供了一种零电压转换脉宽调制变换器。该变换器在现有的主电路和辅助电路基础上，增加一复位电路，该复位电路包括复位开关管和复位二极管。在只有辅助开关管导通的工况下，在辅助开关管和复位开关管关断后，辅助电感中的电流通过复位二极管以及辅助电路中的相关元器件流入该变换器的输出电压或输入电源，这样，可使得辅助电感中的电流幅值迅速下降到零，实现辅助开关管、复位开关管、以及辅助电感的零电流开通，以及辅助二极管、复位二极管的零电流关断，以保证辅助电路和复位电路中各元器件均具有较低的损耗，保证了变换器在全输入电压范围和全负载范围等各工况下，在整个开关工作周期的安全可靠工作。

Description

一种零电压转换脉宽调制变换器

技术领域

本发明属于电能变换器领域，尤其涉及一种零电压转换脉宽调制变换器。

背景技术

零电压转换（Zero Voltage Transition，ZVT）脉宽调制（Pulse WidthModulation，PWM）技术，是一种结合了软开关变换技术和PWM技术的直流变换技术，该技术被应用在六种基本的无电气隔离的直流/直流变换器中，形成：降压（Buck）型零电压转换脉宽调制变换器、升压（Boost）型零电压转换脉宽调制变换器、升降压（Buck/Boost）型零电压转换脉宽调制变换器、Cuk型零电压转换脉宽调制变换器、Sepic型零电压转换脉宽调制变换器、以及Zeta型零电压转换脉宽调制变换器。

如图1以Boost型为例，示出了现有技术提供的零电压转换脉宽调制变换器的典型电路原理。该电路包括主电路和辅助电路，主电路包括：输入电源Vin、主开关管Q、主二极管D、主电感Lf和滤波电容Cf，辅助电路包括：辅助开关管QA、辅助二极管D2、辅助电感Lr、辅助电容Cr。该电路利用辅助开关管QA提前主开关管Q开通短时间，将主电路中存储的全部电荷都逐渐分流到辅助电感Lr中，从而主开关管Q实现零电压开关、主二极管D实现零电流关断，可以实现高效的电能变换。该电路具有如下优点：主开关管D和主二极管D实现了软开关，且电压、电流应力不增加，辅助开关管QA是零电流开通，辅助电路的电流通过时间短、损耗低，开关管恒频工作，且该电路中，辅助开关管QA、辅助二极管D2、辅助电感Lr等的规格、散热设计都是按低损耗来选取和实施的。

上述优点是在主开关管Q有导通的工况下才具备的，而在实际中，图1所示的电路还存在整个开关周期内、只有辅助开关管QA导通而主开关管Q不导通的工况，此类工况例如可出现在诸如下类场合：

一、Boost型零电压转换脉宽调制变换器中，输入电压非常接近输出电压的场合。如1千瓦至10千瓦范围内的中等功率光伏逆变器，由于整机变换效率要求高，第一级升压电路常常采用Boost型零电压转换脉宽调制变换器，例如光伏电池电压变化范围从100伏到450伏，升压电路额定输出电压为360V，当光伏电池电压为360伏附近且稍低时，便出现此类工况；

二、Buck型零电压转换脉宽调制变换器，输出电压比较低时，如实验用宽范围可调稳压电源中的Buck型零电压转换脉宽调制变换器，输出电压接近于0伏时出现此类工况。

在只有辅助开关管QA导通而主开关管Q不导通的工况下，辅助开关管QA导通期间，辅助电感Lr的电流持续上升到峰值；辅助开关管QA关断期间，辅助电感Lr两端的反压非常低，电流下降很少，所以辅助电感Lr和辅助二极管D1通过主电路输出电流；在下一个周期开始，辅助开关管QA开通时是大电流开通，辅助二极管D1是大电流关断而存在反向恢复，它们的损耗都大幅度增加，但由于辅助电路中各元器件都是是按低功耗来选取规格和采取散热措施的，因而会出现器件散热不良，导致温升过高而损坏，以致使整个变换器失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种零电压转换脉宽调制变换器，旨在解决现有的零电压转换脉宽调制变换器在只有辅助开关管导通的工况下，由于辅助电感储能的影响，使得辅助电路中的器件损耗大，导致温升过高而损坏，以致使整个变换器失效的问题。

本发明是这样实现的，一种零电压转换脉宽调制变换器，包括主电路，以及连接所述主电路的辅助电路，所述零电压转换脉宽调制变换器还包括连接所述主电路和所述辅助电路的复位电路，所述复位电路包括：

复位开关管；以及

复位二极管，其与所述复位开关管串联连接，用于在只有所述辅助电路的辅助开关管导通的工况下且在所述辅助开关管和所述复位开关管关断后、与所述辅助电路中的相关元器件共同提供所述辅助电路中辅助电感的电流流入所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压或输入电源的电流通路。

在一种情况下，所述主电路可包括第一输入电源、第一主开关管、第一主电感、第一主二极管、第一滤波电容，所述第一主电感的第一端连接所述第一输入电源的正极，所述第一主电感的第二端连接所述第一主开关管的高端和所述第一主二极管的阳极，所述第一主开关管的低端连接所述第一输入电源的负极，所述第一主开关管的低端同时通过所述第一滤波电容连接所述第一主二极管的阴极，所述第一滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压，所述第一主电感的第二端与所述第一主开关管的低端还连接所述辅助电路和所述复位电路；所述辅助电路可包括第一辅助电感、第一辅助开关管、第一辅助二极管，所述第一辅助电感的第一端连接所述复位电路，所述第一辅助电感的第二端连接所述第一辅助开关管的高端和所述第一辅助二极管的阳极，所述第一辅助开关管的低端连接所述复位电路和所述第一主开关管的低端，所述第一辅助二极管的阴极连接所述第一主二极管的阴极；所述复位电路可包括相互串联的第一复位开关管和第一复位二极管，所述第一复位开关管的高端连接所述第一主电感的第二端，所述第一复位开关管的低端连接所述第一复位二极管的阴极，所述第一复位二极管的阳极连接所述第一主开关管的低端。

此时，所述复位电路还可包括一机械开关，所述机械开关的第一端连接所述第一复位开关管的高端，所述机械开关的第二端连接所述第一复位开关管的低端；所述主电路还可包括一吸收电容，所述吸收电容的第一端连接所述第一主开关管的高端，所述吸收电容的第二端连接所述第一主开关管的低端。

在另一种情况下，所述主电路可包括第二输入电源、第二主开关管、第二主电感、第二主二极管、第二滤波电容，所述第二主开关管的高端连接所述第二输入电源的正极、所述辅助电路和所述复位电路，所述第二主开关管的低端连接所述复位电路、所述辅助电路、所述第二主电感的第一端和所述第二主二极管的阴极，所述第二主电感的第二端连接所述第二滤波电容的第一端，所述第二滤波电容的第二端、所述第二主二极管的阳极共同连接所述第二输入电源的负极，所述第二滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；所述辅助电路可包括第二辅助电感、第二辅助开关管、第二辅助二极管，所述第二辅助开关管的高端连接所述第二输入电源的正极，所述第二辅助开关管的低端连接所述第二辅助电感的第一端和所述第二辅助二极管的阴极，所述第二辅助电感的第二端连接所述复位电路，所述第二辅助二极管的阳极连接所述第二输入电源的负极；所述复位电路可包括相互串联的第二复位开关管和第二复位二极管，所述第二复位开关管的高端连接所述第二复位二极管的阳极和所述第二辅助电感的第二端，所述第二复位开关管的低端连接所述第二主开关管的低端，所述第二复位二极管的阴极连接所述第二输入电源的正极。

此时，所述复位电路还可包括一机械开关，所述机械开关的第一端连接所述第二复位开关管的高端，所述机械开关的第二端连接所述第二复位开关管的低端；所述主电路还可包括一吸收电容，所述吸收电容的第一端连接所述第二主开关管的高端，所述吸收电容的第二端连接所述第二主开关管的低端。

在再一种情况下，所述主电路可包括第三输入电源、第三主开关管、第三主电感、第三主二极管、第三滤波电容，所述第三主开关管的高端连接所述第三输入电源的正极、所述辅助电路和所述复位电路，所述第三主开关管的低端连接所述复位电路、所述辅助电路、所述第三主二极管的阴极和所述第三主电感的第一端，所述第三主二极管的阳极连接所述第三滤波电容的第一端，所述第三滤波电容的第二端和所述第三主电感的第二端共同连接所述第三输入电源的负极，所述第三滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；所述辅助电路可包括第三辅助电感、第三辅助开关管、第三辅助二极管，所述第三辅助开关管的高端连接所述第三输入电源的正极，所述第三辅助开关管的低端连接所述第三辅助电感的第一端和所述第三辅助二极管的阴极，所述第三辅助电感的第二端连接所述复位电路，所述第三辅助二极管的阳极连接所述第三滤波电容的第一端；所述复位电路可包括相互串联的第三复位开关管和第三复位二极管，所述第三复位开关管的高端连接所述第三复位二极管的阳极和所述第三辅助电感的第二端，所述第三复位开关管的低端连接所述第三主开关管的低端，所述第三复位二极管的阴极连接所述第三输入电源的正极。

此时，所述复位电路还可包括一机械开关，所述机械开关的第一端连接所述第三复位开关管的高端，所述机械开关的第二端连接所述第三复位开关管的低端；所述主电路还可包括一吸收电容，所述吸收电容的第一端连接所述第三主开关管的高端，所述吸收电容的第二端连接所述第三主开关管的低端。

在再一种情况下，所述主电路可包括第四输入电源、第四主开关管、第四主电感、第四主二极管、第四滤波电容、第一滤波电感、第一隔直电容，所述第四主电感的第一端连接所述第四输入电源的正极，所述第四主电感的第二端连接所述第四主开关管的高端、所述辅助电路、所述复位电路、所述第四主二极管的阳极和所述第一滤波电感的第一端，所述第四主开关管的低端连接所述第四输入电源的负极、所述辅助电路、所述复位电路和所述第一隔直电容的第一端，所述第四主二极管的阴极连接所述第一滤波电感的第二端、所述辅助电路和所述第四滤波电容的第一端，所述第四滤波电容的第二端连接所述第一隔直电容的第二端，所述第四滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；所述辅助电路可包括第四辅助电感、第四辅助开关管、第四辅助二极管，所述第四辅助电感的第一端连接所述复位电路，所述第四辅助电感的第二端连接所述第四辅助开关管的高端和所述第四辅助二极管的阳极，所述第四辅助开关管的低端连接所述复位电路和所述第四主开关管的低端，所述第四辅助二极管的阴极连接所述第四主二极管的阴极；所述复位电路可包括相互串联的第四复位开关管和第四复位二极管，所述第四复位开关管的高端连接所述第四主电感的第二端，所述第四复位开关管的低端连接所述第四复位二极管的阴极，所述第四复位二极管的阳极连接所述第四主开关管的低端。

在再一种情况下，所述主电路可包括第五输入电源、第五主开关管、第五主电感、第五主二极管、第五滤波电容、第二滤波电感、第二隔直电容，所述第五主电感的第一端连接所述第五输入电源的正极，所述第五主电感的第二端连接所述第五主开关管的高端、所述辅助电路、所述复位电路、所述第五主二极管的阳极和所述第二滤波电感的第一端，所述第五主开关管的低端连接所述第五输入电源的负极、所述辅助电路、所述复位电路和所述第二隔直电容的第一端，所述第五主二极管的阴极连接所述辅助电路和所述第五滤波电容的第一端，所述第二滤波电感的第二端连接所述第二隔直电容的第二端和所述第五滤波电容的第二端，所述第五滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；所述辅助电路可包括第五辅助电感、第五辅助开关管、第五辅助二极管，所述第五辅助电感的第一端连接所述复位电路，所述第五辅助电感的第二端连接所述第五辅助开关管的高端和所述第五辅助二极管的阳极，所述第五辅助开关管的低端连接所述复位电路和所述第五主开关管的低端，所述第五辅助二极管的阴极连接所述第五主二极管的阴极；所述复位电路可包括相互串联的第五复位开关管和第五复位二极管，所述第五复位开关管的高端连接所述第五主电感的第二端，所述第五复位开关管的低端连接所述第五复位二极管的阴极，所述第五复位二极管的阳极连接所述第五主开关管的低端。

在再一种情况下，所述主电路可包括第六输入电源、第六主开关管、第六主电感、第六主二极管、第六滤波电容、第三滤波电感、第三隔直电容，所述第六主开关管的高端连接所述第六输入电源的正极、所述辅助电路和所述复位电路，所述第六主开关管的低端连接所述复位电路、所述辅助电路、所述第六主电感的第一端、所述第六主二极管的阴极和所述第三滤波电感的第一端，所述第六主电感的第二端连接所述第六输入电源的负极和所述第三隔直电容的第一端，所述第三隔直电容的第二端连接所述辅助电路、所述第六主二极管的阳极和所述第六滤波电容的第二端，所述第六滤波电容的第一端连接所述第三滤波电感的第二端，所述第六滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；所述辅助电路可包括第六辅助电感、第六辅助开关管、第六辅助二极管，所述第六辅助开关管的高端连接所述第六输入电源的正极，所述第六辅助开关管的低端连接所述第六辅助电感的第一端和所述第六辅助二极管的阴极，所述第六辅助电感的第二端连接所述复位电路，所述第六辅助二极管的阳极连接所述第三隔直电容的第二端；所述复位电路可包括相互串联的第六复位开关管和第六复位二极管，所述第六复位开关管的高端连接所述第六复位二极管的阳极和所述第六辅助电感的第二端，所述第六复位开关管的低端连接所述第六主开关管的低端，所述第六复位二极管的阴极连接所述第六输入电源的正极。

本发明的零电压转换脉宽调制变换器在现有的主电路和辅助电路基础上，增加一复位电路，该复位电路包括复位开关管和复位二极管。在只有辅助开关管导通的工况下，在辅助开关管和复位开关管关断后，辅助电感中的电流通过复位二极管以及辅助电路中的相关元器件流入该零电压转换脉宽调制变换器的输出电压或输入电源。这样，利用复位电路，可使得在只有辅助开关管导通的工况下，辅助电感中的电流幅值迅速下降到零，实现辅助开关管、复位开关管、以及辅助电感的零电流开通，以及辅助二极管、复位二极管的零电流关断，以保证辅助电路和复位电路中各元器件均具有较短的电流通过时间和较低的损耗，避免出现器件散热不良导致的温升过高而损坏，保证了整个变换器在全输入电压范围和全负载范围等各工况下，在整个开关工作周期的安全可靠工作。

附图说明

图1是现有技术提供的Boost型零电压转换脉宽调制变换器的典型电路原理图；

图2是本发明提供的零电压转换脉宽调制变换器的结构原理图；

图3是本发明实施例一提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图4是本发明实施例二提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图5是本发明实施例三提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图6是本发明实施例四提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图7是本发明实施例五提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图8是本发明实施例六提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图9是本发明实施例七提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图10是本发明实施例八提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图11是本发明实施例九提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图12是本发明实施例十提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图13是本发明实施例十一提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图；

图14是本发明实施例十二提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种零电压转换脉宽调制变换器，其在现有的主电路和辅助电路基础上，增加一复位电路，该复位电路包括复位开关管和复位二极管。在只有辅助开关管导通的工况下，在辅助开关管和复位开关管关断后，辅助电感中的电流通过复位二极管以及辅助电路中的相关元器件流入该零电压转换脉宽调制变换器的输出电压或输入电源。

图2示出了本发明提供的零电压转换脉宽调制变换器的结构原理，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该零电压转换脉宽调制变换器包括主电路11，以及连接主电路11的辅助电路12；与现有技术不同的是，该零电压转换脉宽调制变换器还包括：连接主电路11和辅助电路12的复位电路13。复位电路13又包括：复位开关管；与复位开关管串联连接，在只有辅助电路12的辅助开关管导通的工况下且在辅助开关管和复位开关管关断后、与辅助电路12中的相关元器件共同提供辅助电路12中辅助电感的电流流入该零电压转换脉宽调制变换器的输出电压或输入电源的电流通路的复位二极管。

这样，利用复位电路13，可使得在只有辅助开关管导通的工况下，辅助电感中的电流幅值迅速下降到零，实现辅助开关管、复位开关管、以及辅助电感的零电流开通，以及辅助二极管、复位二极管的零电流关断，以保证辅助电路12和复位电路13中各元器件均具有较短的电流通过时间和较低的损耗，避免出现器件散热不良导致的温升过高而损坏，保证了整个变换器在全输入电压范围和全负载范围等各工况下，在整个开关工作周期的安全可靠工作。

以下各实施例分别阐述应用图2所示结构的六种基本的无电气隔离的变换器的结构及原理：

实施例一

图3示出了本发明实施例一提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Boost型零电压转换脉宽调制变换器。

具体地，该Boost型零电压转换脉宽调制变换器中，主电路11可包括：零电压转换脉宽调制变换器的第一输入电源VS1、第一主开关管Q1、第一主电感L1、第一主二极管D2、第一滤波电容CF1。其中，第一主电感L1的第一端连接第一输入电源VS1的正极，第一主电感L1的第二端连接第一主开关管Q1的高端和第一主二极管D2的阳极，第一主开关管Q1的低端连接第一输入电源VS1的负极，第一主开关管Q1的低端同时通过第一滤波电容CF1连接第一主二极管D2的阴极，第一滤波电容CF1的两端作为零电压转换脉宽调制变换器的输出电压VO1；第一主电感L1的第二端与第一主开关管Q1的低端还连接辅助电路12和复位电路13。

具体地，该Boost型零电压转换脉宽调制变换器中，辅助电路12可包括：第一辅助电感LA1、第一辅助开关管QA1、第一辅助二极管DA1、第一缓冲二极管DH1、第一辅助电容CA1。其中，第一辅助电感LA1的第一端连接复位电路13，第一辅助电感LA1的第二端连接第一辅助开关管QA1的高端和第一缓冲二极管DH1的阳极，第一缓冲二极管DH1的阴极连接第一辅助二极管DA1的阳极，第一辅助开关管QA1的低端连接复位电路13和第一主开关管Q1的低端，第一辅助二极管DA1的阴极连接第一主二极管D2的阴极，第一辅助电容CA1的第一端连接第一缓冲二极管DH1的阴极，第一辅助电容CA1的第二端连接第一主二极管D2的阳极。

此时，复位电路13可包括：相互串联的第一复位开关管QR1和第一复位二极管DR1。其中，第一复位开关管QR1的高端连接第一主电感L1的第二端，第一复位开关管QR1的低端连接第一复位二极管DR1的阴极，第一复位二极管DR1的阳极连接第一主开关管Q1的低端。

本发明实施例一中，第一主开关管Q1、第一辅助开关管QA1、和/或第一复位开关管QR1可以是NPN型的三极管，也可以是N型的MOS管，且第一主开关管Q1、第一辅助开关管QA1、和/或第一复位开关管QR1的高端是NPN型的三极管的集电极、或N型的MOS管的漏极，第一主开关管Q1、第一辅助开关管QA1、和/或第一复位开关管QR1的低端是NPN型的三极管的发射极、或N型的MOS管的源极，第一主开关管Q1、第一辅助开关管QA1、和/或第一复位开关管QR1的控制端是NPN型的三极管的基极、或N型的MOS管的栅极。

本发明实施例一中，第一主二极管D2、第一缓冲二极管DH1、第一辅助二极管DA1、和/或第一复位二极管DR1可以是快恢复二极管、超快恢复二极管或肖特基二极管等。

进一步地，复位电路13还可包括：机械开关（图中未示出），该机械开关的第一端连接第一复位开关管QR1的高端，该机械开关的第二端连接第一复位开关管QR1的低端。该机械开关用于在第一主开关管Q1有导通的工况下闭合，以使得第一复位开关管QR1的高端和低端短接。

进一步地，主电路11还可包括：吸收电容（图中未示出），该吸收电容的第一端连接第一主开关管Q1的高端，该吸收电容的第二端连接第一主开关管Q1的低端。

以下对如图3所示的电路的工作原理进行详细阐述：

在整个开关周期内，若只有第一辅助开关管QA1导通，则通过控制第一辅助开关管QA1的控制端和第一复位开关管QR1的控制端，使得第一辅助开关管QA1和第一复位开关管QR1同步动作。此时，首先，在第一辅助开关管QA1、第一复位开关管QR1同时导通期间，第一辅助电感LA1的电流自0开始上升直至峰值，这期间的时间长度标记为导通时间Ton，则导通时间Ton一般小于开关周期T的10%，第一辅助电感LA1两端的作用电压最大约等于输出电压VO1，计算得到第一辅助电感LA1的电流峰值Ip最大为VO1*Ton/LA1，小于0.1*VO1*T/LA1；之后，在第一辅助开关管QA1、第一复位开关管QR1同时关断期间，第一辅助电感LA1的电流通过第一复位二极管DR1、第一缓冲二极管DH1、第一辅助二极管DA1，最后通过第一滤波电容CF1构成通路，这期间的时间长度为开关周期T减去导通时间Ton，第一辅助电感LA1两端的反压约等于输出电压VO1，可将峰值为VO1*(T-Ton)/LA1的电流衰减到零，该峰值大于0.9*VO1*T/LA1，在第一复位开关管QR1关断起始，第一辅助电感LA1的电流峰值最大为Ip=VO1*Ton/LA1，其后在约等于输出电压VO1的反压作用下，电流下降到0的时间最大为△T=LA1*Ip/VO1=Ton，△T小于0.1*T，也就是说第一辅助电感LA1的电流在0.1*T的时间（约为第一复位开关管QR1关断期间的1/9）内迅速下降到零，可见电流通过时间比较短；之后，在下一个周期开始时，第一辅助开关管QA1、第一辅助电感LA1、第一复位开关管QR1都是零电流开通，第一缓冲二极管DH1、第一辅助二极管DA1、第一复位二极管DR1都是零电流关断，它们都具有较短的电流通过时间，电流有效值低，具备较低的损耗。

在整个开关周期内，若第一主开关管Q1有导通，则通过控制第一主开关管Q1的控制端、第一辅助开关管QA1的控制端和第一复位开关管QR1的控制端，使得第一主开关管Q1、第一辅助开关管QA1和第一复位开关管QR1工作在三种方式下，分别为：方式一、第一复位开关管QR1和第一辅助开关管QA1同步动作，该方式下，在第一主开关管Q1导通后，同步关断第一辅助开关管QA1和第一复位开关管QR1，第一辅助电感LA1的电流通过第一复位二极管DR1、第一缓冲二极管DH1、第一辅助电容CA1、第一主开关管Q1等谐振归零，第一主开关管Q1的电流应力会短时增大；方式二、第一辅助开关管QA1和第一主开关管Q1的任何一个导通时，第一复位开关管QR1导通，该方式下，在第一主开关管Q1导通后，维持第一复位开关管QR1导通，关断第一辅助开关管QA1，第一辅助电感LA1的电流通过第一缓冲二极管DH1、第一辅助电容CA1、第一复位开关管QR1等谐振归零，不从第一主开关管Q1通过，第一主开关管Q1的电流应力不增大；方式三、第一复位开关管QR1和第一辅助开关管QA1同步导通，在第一辅助开关管QA1关断后延时一段时间，第一复位开关管QR1才关断，该方式下，在第一辅助开关管QA1关断后延时一段时间，直到第一辅助电感LA1的电流下降到零后，第一复位开关管QR1才关断。在第一主开关管Q1导通后，维持第一复位开关管QR1导通，关断第一辅助开关管QA1，第一辅助电感LA1的电流通过第一缓冲二极管DH1、第一辅助电容CA1、第一复位开关管QR1等谐振归零，不从第一主开关管Q1通过，第一主开关管Q1的电流应力不增大。

实施例二

图4示出了本发明实施例二提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路。该零电压转换脉宽调制变换器为Boost型零电压转换脉宽调制变换器。

与图3所示不同，该Boost型零电压转换脉宽调制变换器不包括第一缓冲二极管DH1和第一辅助电容CA1。即是说，此时的辅助电路12包括：第一辅助电感LA1、第一辅助开关管QA1、第一辅助二极管DA1。其中，第一辅助电感LA1的第一端连接复位电路13，第一辅助电感LA1的第二端连接第一辅助开关管QA1的高端和第一辅助二极管DA1的阳极，第一辅助开关管QA1的低端连接复位电路13和第一主开关管Q1的低端，第一辅助二极管DA1的阴极连接第一主二极管D2的阴极。

该Boost型零电压转换脉宽调制变换器中其它各部分的结构及原理与实施例一相同，不赘述。

实施例三

图5示出了本发明实施例三提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Buck型零电压转换脉宽调制变换器。

具体地，该Buck型零电压转换脉宽调制变换器中，主电路11可包括：零电压转换脉宽调制变换器的第二输入电源VS2、第二主开关管Q2、第二主电感L2、第二主二极管D3、第二滤波电容CF2。其中，第二主开关管Q2的高端连接第二输入电源VS2的正极、辅助电路12和复位电路13，第二主开关管Q2的低端连接复位电路13、辅助电路12、第二主电感L2的第一端和第二主二极管D3的阴极，第二主电感L2的第二端连接第二滤波电容CF2的第一端，第二滤波电容CF2的第二端、第二主二极管D3的阳极共同连接第二输入电源VS2的负极，第二滤波电容CF2的两端作为零电压转换脉宽调制变换器的输出电压VO2。

具体地，该Buck型零电压转换脉宽调制变换器中，辅助电路12可包括：第二辅助电感LA2、第二辅助开关管QA2、第二辅助二极管DA2、第二缓冲二极管DH2、第二辅助电容CA2。其中，第二辅助开关管QA2的高端连接第二输入电源VS2的正极，第二辅助开关管QA2的低端连接第二辅助电感LA2的第一端和第二缓冲二极管DH2的阴极，第二辅助电感LA2的第二端连接复位电路13，第二缓冲二极管DH2的阳极连接第二辅助二极管DA2的阴极，第二辅助二极管DA2的阳极连接第二输入电源VS2的负极，第二辅助电容CA2的第一端连接第二缓冲二极管DH2的阳极，第二辅助电容CA2的第二端连接第二主开关管Q2的低端。

此时，复位电路13可包括：相互串联的第二复位开关管QR2和第二复位二极管DR2。其中，第二复位开关管QR2的高端连接第二复位二极管DR2的阳极和第二辅助电感LA2的第二端，第二复位开关管QR2的低端连接第二主开关管Q2的低端，第二复位二极管DR2的阴极连接第二输入电源VS2的正极。

本发明实施例三中，第二主开关管Q2、第二辅助开关管QA2、和/或第二复位开关管QR2可以是NPN型的三极管，也可以是N型的MOS管，且第二主开关管Q2、第二辅助开关管QA2、和/或第二复位开关管QR2的高端是NPN型的三极管的集电极、或N型的MOS管的漏极，第二主开关管Q2、第二辅助开关管QA2、和/或第二复位开关管QR2的低端是NPN型的三极管的发射极、或N型的MOS管的源极，第二主开关管Q2、第二辅助开关管QA2、和/或第二复位开关管QR2的控制端是NPN型的三极管的基极、或N型的MOS管的栅极。

本发明实施例三中，第二主二极管D3、第二缓冲二极管DH2、第二辅助二极管DA2、和/或第二复位二极管DR2可以是快恢复二极管、超快恢复二极管或肖特基二极管等。

进一步地，复位电路13还可包括：机械开关（图中未示出），该机械开关的第一端连接第二复位开关管QR2的高端，该机械开关的第二端连接第二复位开关管QR2的低端。该机械开关用于在第二主开关管Q2有导通的工况下闭合，以使得第二复位开关管QR2的高端和低端短接。

进一步地，主电路11还可包括：吸收电容（图中未示出），该吸收电容的第一端连接第二主开关管Q2的高端，该吸收电容的第二端连接第二主开关管Q2的低端。

本发明实施例三提供的零电压转换脉宽调制变换器的工作原理与实施例一类似，不赘述。

实施例四

图6示出了本发明实施例四提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Buck型零电压转换脉宽调制变换器。

与图5所示不同，该Buck型零电压转换脉宽调制变换器不包括第二缓冲二极管DH2和第二辅助电容CA2。即是说，此时的辅助电路12包括：第二辅助电感LA2、第二辅助开关管QA2、第二辅助二极管DA2。其中，第二辅助开关管QA2的高端连接第二输入电源VS2的正极，第二辅助开关管QA2的低端连接第二辅助电感LA2的第一端和第二辅助二极管DA2的阴极，第二辅助电感LA2的第二端连接复位电路13，第二辅助二极管DA2的阳极连接第二输入电源VS2的负极。

该Buck型零电压转换脉宽调制变换器中其它各部分的结构及原理与实施例三相同，不赘述。

实施例五

图7示出了本发明实施例五提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Buck/Boost型零电压转换脉宽调制变换器。

具体地，该Buck/Boost型零电压转换脉宽调制变换器中，主电路11可包括：零电压转换脉宽调制变换器的第三输入电源VS3、第三主开关管Q3、第三主电感L3、第三主二极管D4、第三滤波电容CF3。其中，第三主开关管Q3的高端连接第三输入电源VS3的正极、辅助电路12和复位电路13，第三主开关管Q3的低端连接复位电路13、辅助电路12、第三主二极管D4的阴极和第三主电感L3的第一端，第三主二极管D4的阳极连接第三滤波电容CF3的第一端，第三滤波电容CF3的第二端和第三主电感L3的第二端共同连接第三输入电源VS3的负极，第三滤波电容CF3的两端作为零电压转换脉宽调制变换器的输出电压VO3。

具体地，该Buck/Boost型零电压转换脉宽调制变换器中，辅助电路12可包括：第三辅助电感LA3、第三辅助开关管QA3、第三辅助二极管DA3、第三缓冲二极管DH3、第三辅助电容CA3。其中，第三辅助开关管QA3的高端连接第三输入电源VS3的正极，第三辅助开关管QA3的低端连接第三辅助电感LA3的第一端和第三缓冲二极管DH3的阴极，第三辅助电感LA3的第二端连接复位电路13，第三缓冲二极管DH3的阳极连接第三辅助电容CA3的第一端和第三辅助二极管DA3的阴极，第三辅助电容CA3的第二端连接第三主开关管Q3的低端，第三辅助二极管DA3的阳极连接第三滤波电容CF3的第一端。

此时，复位电路13可包括：相互串联的第三复位开关管QR3和第三复位二极管DR3。其中，其中，第三复位开关管QR3的高端连接第三复位二极管DR3的阳极和第三辅助电感LA3的第二端，第三复位开关管QR3的低端连接第三主开关管Q3的低端，第三复位二极管DR3的阴极连接第三输入电源VS3的正极。

本发明实施例五中，第三主开关管Q3、第三辅助开关管QA3、和/或第三复位开关管QR3可以是NPN型的三极管，也可以是N型的MOS管，且第三主开关管Q3、第三辅助开关管QA3、和/或第三复位开关管QR3的高端是NPN型的三极管的集电极、或N型的MOS管的漏极，第三主开关管Q3、第三辅助开关管QA3、和/或第三复位开关管QR3的低端是NPN型的三极管的发射极、或N型的MOS管的源极，第三主开关管Q3、第三辅助开关管QA3、和/或第三复位开关管QR3的控制端是NPN型的三极管的基极、或N型的MOS管的栅极。

本发明实施例五中，第三主二极管D4、第三缓冲二极管DH3、第三辅助二极管DA3、和/或第三复位二极管DR3可以是快恢复二极管、超快恢复二极管或肖特基二极管等。

进一步地，复位电路13还可包括：机械开关（图中未示出），该机械开关的第一端连接第三复位开关管QR3的高端，该机械开关的第二端连接第三复位开关管QR3的低端。该机械开关用于在第三主开关管Q3有导通的工况下闭合，以使得第三复位开关管QR3的高端和低端短接。

进一步地，主电路11还可包括：吸收电容（图中未示出），该吸收电容的第一端连接第三主开关管Q3的高端，该吸收电容的第二端连接第三主开关管Q3的低端。

本发明实施例五提供的零电压转换脉宽调制变换器的工作原理与实施例一类似，不赘述。

实施例六

图8示出了本发明实施例六提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Buck/Boost型零电压转换脉宽调制变换器。

与图7所示不同，该Buck/Boost型零电压转换脉宽调制变换器不包括第三缓冲二极管DH3和第三辅助电容CA3。即是说，此时的辅助电路12包括：第三辅助电感LA3、第三辅助开关管QA3、第三辅助二极管DA3。其中，第三辅助开关管QA3的高端连接第三输入电源VS3的正极，第三辅助开关管QA3的低端连接第三辅助电感LA3的第一端和第三辅助二极管DA3的阴极，第三辅助电感LA3的第二端连接复位电路13，第三辅助二极管DA3的阳极连接第三滤波电容CF3的第一端。

该Buck/Boost型零电压转换脉宽调制变换器中其它各部分的结构及原理与实施例五相同，不赘述。

实施例七

图9示出了本发明实施例七提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Cuk型零电压转换脉宽调制变换器。

具体地，该Cuk型零电压转换脉宽调制变换器中，主电路11可包括：零电压转换脉宽调制变换器的第四输入电源VS4、第四主开关管Q4、第四主电感L4、第四主二极管D5、第四滤波电容CF4、第一滤波电感LF1、第一隔直电容CB1。其中，第四主电感L4的第一端连接第四输入电源VS4的正极，第四主电感L4的第二端连接第四主开关管Q4的高端、辅助电路12、复位电路13、第四主二极管D5的阳极和第一滤波电感LF1的第一端；第四主开关管Q4的低端连接第四输入电源VS4的负极、辅助电路12、复位电路13和第一隔直电容CB1的第一端；第四主二极管D5的阴极连接第一滤波电感LF1的第二端、辅助电路12和第四滤波电容CF4的第一端；第四滤波电容CF4的第二端连接第一隔直电容CB1的第二端，第四滤波电容CF4的两端作为零电压转换脉宽调制变换器的输出电压VO4。

具体地，该Cuk型零电压转换脉宽调制变换器中，辅助电路12可包括：第四辅助电感LA4、第四辅助开关管QA4、第四辅助二极管DA4、第四缓冲二极管DH4、第四辅助电容CA4。其中，第四辅助电感LA4的第一端连接复位电路13，第四辅助电感LA4的第二端连接第四辅助开关管QA4的高端和第四缓冲二极管DH4的阳极，第四缓冲二极管DH4的阴极连接第四辅助二极管DA4的阳极，第四辅助开关管QA4的低端连接复位电路13和第四主开关管Q4的低端，第四辅助二极管DA4的阴极连接第四主二极管D5的阴极，第四辅助电容CA4的第一端连接第四缓冲二极管DH4的阴极，第四辅助电容CA4的第二端连接第四主二极管D5的阳极。

此时，复位电路13可包括：相互串联的第四复位开关管QR4和第四复位二极管DR4。其中，第四复位开关管QR4的高端连接第四主电感L4的第二端，第四复位开关管QR4的低端连接第四复位二极管DR4的阴极，第四复位二极管DR4的阳极连接第四主开关管Q4的低端。

本发明实施例七中，第四主开关管Q4、第四辅助开关管QA4、和/或第四复位开关管QR4可以是NPN型的三极管，也可以是N型的MOS管，且第四主开关管Q4、第四辅助开关管QA4、和/或第四复位开关管QR4的高端是NPN型的三极管的集电极、或N型的MOS管的漏极，第四主开关管Q4、第四辅助开关管QA4、和/或第四复位开关管QR4的低端是NPN型的三极管的发射极、或N型的MOS管的源极，第四主开关管Q4、第四辅助开关管QA4、和/或第四复位开关管QR4的控制端是NPN型的三极管的基极、或N型的MOS管的栅极。

本发明实施例七中，第四主二极管D5、第四缓冲二极管DH4、第四辅助二极管DA4、和/或第四复位二极管DR4可以是快恢复二极管、超快恢复二极管或肖特基二极管等。

进一步地，复位电路13还可包括：机械开关（图中未示出），该机械开关的第一端连接第四复位开关管QR4的高端，该机械开关的第二端连接第四复位开关管QR4的低端。该机械开关用于在第四主开关管Q4有导通的工况下闭合，以使得第四复位开关管QR4的高端和低端短接。

进一步地，主电路11还可包括：吸收电容（图中未示出），该吸收电容的第一端连接第四主开关管Q4的高端，该吸收电容的第二端连接第四主开关管Q4的低端。

本发明实施例七提供的零电压转换脉宽调制变换器的工作原理与实施例一类似，不赘述。

实施例八

图10示出了本发明实施例八提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Cuk型零电压转换脉宽调制变换器。

与图9所示不同，该Cuk型零电压转换脉宽调制变换器不包括第四缓冲二极管DH4和第四辅助电容CA4。即是说，此时的辅助电路12包括：第四辅助电感LA4、第四辅助开关管QA4、第四辅助二极管DA4。其中，第四辅助电感LA4的第一端连接复位电路13，第四辅助电感LA4的第二端连接第四辅助开关管QA4的高端和第四辅助二极管DA4的阳极，第四辅助开关管QA4的低端连接复位电路13和第四主开关管Q4的低端，第四辅助二极管DA4的阴极连接第四主二极管D5的阴极。

该Cuk型零电压转换脉宽调制变换器中其它各部分的结构及原理与实施例七相同，不赘述。

实施例九

图11示出了本发明实施例九提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Sepic型零电压转换脉宽调制变换器。

具体地，该Sepic型零电压转换脉宽调制变换器中，主电路11可包括：零电压转换脉宽调制变换器的第五输入电源VS5、第五主开关管Q5、第五主电感L5、第五主二极管D6、第五滤波电容CF5、第二滤波电感LF2、第二隔直电容CB2。其中，第五主电感L5的第一端连接第五输入电源VS5的正极，第五主电感L5的第二端连接第五主开关管Q5的高端、辅助电路12、复位电路13、第五主二极管D6的阳极和第二滤波电感LF2的第一端；第五主开关管Q5的低端连接第五输入电源VS5的负极、辅助电路12、复位电路13和第二隔直电容CB2的第一端；第五主二极管D6的阴极连接辅助电路12和第五滤波电容CF5的第一端；第二滤波电感LF2的第二端连接第二隔直电容CB2的第二端和第五滤波电容CF5的第二端，第五滤波电容CF5的两端作为零电压转换脉宽调制变换器的输出电压VO5。

具体地，该Sepic型零电压转换脉宽调制变换器中，辅助电路12可包括：第五辅助电感LA5、第五辅助开关管QA5、第五辅助二极管DA5、第五缓冲二极管DH5、第五辅助电容CA5。其中，第五辅助电感LA5的第一端连接复位电路13，第五辅助电感LA5的第二端连接第五辅助开关管QA5的高端和第五缓冲二极管DH5的阳极，第五缓冲二极管DH5的阴极连接第五辅助二极管DA5的阳极，第五辅助开关管QA5的低端连接复位电路13和第五主开关管Q5的低端，第五辅助二极管DA5的阴极连接第五主二极管D6的阴极，第五辅助电容CA5的第一端连接第五缓冲二极管DH5的阴极，第五辅助电容CA5的第二端连接第五主二极管D6的阳极。

此时，复位电路13可包括：相互串联的第五复位开关管QR5和第五复位二极管DR5。其中，第五复位开关管QR5的高端连接第五主电感L5的第二端，第五复位开关管QR5的低端连接第五复位二极管DR5的阴极，第五复位二极管DR5的阳极连接第五主开关管Q5的低端。

本发明实施例九中，第五主开关管Q5、第五辅助开关管QA5、和/或第五复位开关管QR5可以是NPN型的三极管，也可以是N型的MOS管，且第五主开关管Q5、第五辅助开关管QA5、和/或第五复位开关管QR5的高端是NPN型的三极管的集电极、或N型的MOS管的漏极，第五主开关管Q5、第五辅助开关管QA5、和/或第五复位开关管QR5的低端是NPN型的三极管的发射极、或N型的MOS管的源极，第五主开关管Q5、第五辅助开关管QA5、和/或第五复位开关管QR5的控制端是NPN型的三极管的基极、或N型的MOS管的栅极。

本发明实施例九中，第五主二极管D6、第五缓冲二极管DH5、第五辅助二极管DA5、和/或第五复位二极管DR5可以是快恢复二极管、超快恢复二极管或肖特基二极管等。

进一步地，复位电路13还可包括：机械开关（图中未示出），该机械开关的第一端连接第五复位开关管QR5的高端，该机械开关的第二端连接第五复位开关管QR5的低端。该机械开关用于在第五主开关管Q5有导通的工况下闭合，以使得第五复位开关管QR5的高端和低端短接。

进一步地，主电路11还可包括：吸收电容（图中未示出），该吸收电容的第一端连接第五主开关管Q5的高端，该吸收电容的第二端连接第五主开关管Q5的低端。

本发明实施例九提供的零电压转换脉宽调制变换器的工作原理与实施例一类似，不赘述。

实施例十

图12示出了本发明实施例十提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Sepic型零电压转换脉宽调制变换器。

与图11所示不同，该Sepic型零电压转换脉宽调制变换器不包括第五缓冲二极管DH5和第五辅助电容CA5。即是说，此时的辅助电路12包括：第五辅助电感LA5、第五辅助开关管QA5、第五辅助二极管DA5。其中，第五辅助电感LA5的第一端连接复位电路13，第五辅助电感LA5的第二端连接第五辅助开关管QA5的高端和第五辅助二极管DA5的阳极，第五辅助开关管QA5的低端连接复位电路13和第五主开关管Q5的低端，第五辅助二极管DA5的阴极连接第五主二极管D6的阴极。

该Sepic型零电压转换脉宽调制变换器中其它各部分的结构及原理与实施例九相同，不赘述。

实施例十一

图13示出了本发明实施例十一提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Zeta型零电压转换脉宽调制变换器。

具体地，该Zeta型零电压转换脉宽调制变换器中，主电路11可包括：零电压转换脉宽调制变换器的第六输入电源VS6、第六主开关管Q6、第六主电感L6、第六主二极管D7、第六滤波电容CF6、第三滤波电感LF3、第三隔直电容CB3。其中，第六主开关管Q6的高端连接第六输入电源VS6的正极、辅助电路12和复位电路13，第六主开关管Q6的低端连接复位电路13、辅助电路12、第六主电感L6的第一端、第六主二极管D7的阴极和第三滤波电感LF3的第一端，第六主电感L6的第二端连接第六输入电源VS6的负极和第三隔直电容CB3的第一端，第三隔直电容CB3的第二端连接辅助电路12、第六主二极管D7的阳极和第六滤波电容CF6的第二端，第六滤波电容CF6的第一端连接第三滤波电感LF3的第二端，第六滤波电容CF6的两端作为零电压转换脉宽调制变换器的输出电压VO6。

具体地，该Zeta型零电压转换脉宽调制变换器中，辅助电路12可包括：第六辅助电感LA6、第六辅助开关管QA6、第六辅助二极管DA6、第六缓冲二极管DH6、第六辅助电容CA6。其中，第六辅助开关管QA6的高端连接第六输入电源VS6的正极，第六辅助开关管QA6的低端连接第六辅助电感LA6的第一端和第六辅助二极管DA6的阴极，第六辅助电感LA6的第二端连接复位电路13，第六辅助二极管DA6的阳极连接第六缓冲二极管DH6的阴极，第六缓冲二极管DH6的阳极连接第三隔直电容CB3的第二端，第六辅助电容CA6的第一端连接第六缓冲二极管DH6的阴极，第六辅助电容CA6的第二端连接第六主开关管Q6的低端。

此时，复位电路13可包括：相互串联的第六复位开关管QR6和第六复位二极管DR6。其中，第六复位开关管QR6的高端连接第六复位二极管DR6的阳极和第六辅助电感LA6的第二端，第六复位开关管QR6的低端连接第六主开关管Q6的低端，第六复位二极管DR6的阴极连接第六输入电源VS6的正极。

本发明实施例十一中，第六主开关管Q6、第六辅助开关管QA6、和/或第六复位开关管QR6可以是NPN型的三极管，也可以是N型的MOS管，且第六主开关管Q6、第六辅助开关管QA6、和/或第六复位开关管QR6的高端是NPN型的三极管的集电极、或N型的MOS管的漏极，第六主开关管Q6、第六辅助开关管QA6、和/或第六复位开关管QR6的低端是NPN型的三极管的发射极、或N型的MOS管的源极，第六主开关管Q6、第六辅助开关管QA6、和/或第六复位开关管QR6的控制端是NPN型的三极管的基极、或N型的MOS管的栅极。

本发明实施例十一中，第六主二极管D7、第六缓冲二极管DH6、第六辅助二极管DA6、和/或第六复位二极管DR6可以是快恢复二极管、超快恢复二极管或肖特基二极管等。

进一步地，复位电路13还可包括：机械开关（图中未示出），该机械开关的第一端连接第六复位开关管QR6的高端，该机械开关的第二端连接第六复位开关管QR6的低端。该机械开关用于在第六主开关管Q6有导通的工况下闭合，以使得第六复位开关管QR6的高端和低端短接。

进一步地，主电路11还可包括：吸收电容（图中未示出），该吸收电容的第一端连接第六主开关管Q6的高端，该吸收电容的第二端连接第六主开关管Q6的低端。

本发明实施例十一提供的零电压转换脉宽调制变换器的工作原理与实施例一类似，不赘述。

实施例十二

图14示出了本发明实施例十二提供的零电压转换脉宽调制变换器的电路，该零电压转换脉宽调制变换器为Zeta型零电压转换脉宽调制变换器。

与图13所示不同，该Zeta型零电压转换脉宽调制变换器不包括第六缓冲二极管DH6和第六辅助电容CA6。即是说，此时的辅助电路12包括：第六辅助电感LA6、第六辅助开关管QA6、第六辅助二极管DA6。其中，第六辅助开关管QA6的高端连接第六输入电源VS6的正极，第六辅助开关管QA6的低端连接第六辅助电感LA6的第一端和第六辅助二极管DA6的阴极，第六辅助电感LA6的第二端连接复位电路13，第六辅助二极管DA6的阳极连接第三隔直电容CB3的第二端。

该Zeta型零电压转换脉宽调制变换器中其它各部分的结构及原理与实施例十一相同，不赘述。

综上所述，本发明的零电压转换脉宽调制变换器在现有的主电路和辅助电路基础上，增加一复位电路，该复位电路包括复位开关管和复位二极管。在只有辅助开关管导通的工况下，在辅助开关管和复位开关管关断后，辅助电感中的电流通过复位二极管以及辅助电路中的相关元器件流入该零电压转换脉宽调制变换器的输出电压或输入电源。这样，利用复位电路13，可使得在只有辅助开关管导通的工况下，辅助电感中的电流幅值迅速下降到零，实现辅助开关管、复位开关管、以及辅助电感的零电流开通，以及辅助二极管、复位二极管的零电流关断，以保证辅助电路12和复位电路13中各元器件均具有较短的电流通过时间和较低的损耗，避免出现器件散热不良导致的温升过高而损坏，保证了整个变换器在全输入电压范围和全负载范围等各工况下，在整个开关工作周期的安全可靠工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种零电压转换脉宽调制变换器，包括主电路，以及连接所述主电路的辅助电路，其特征在于，所述零电压转换脉宽调制变换器还包括连接所述主电路和所述辅助电路的复位电路，所述复位电路包括：

复位开关管；以及

复位二极管，其与所述复位开关管串联连接，用于在只有所述辅助电路的辅助开关管导通的工况下且在所述辅助开关管和所述复位开关管关断后、与所述辅助电路中的相关元器件共同提供所述辅助电路中辅助电感的电流流入所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压或输入电源的电流通路。

2.如权利要求1所述的零电压转换脉宽调制变换器，其特征在于，所述主电路包括第一输入电源、第一主开关管、第一主电感、第一主二极管、第一滤波电容，所述第一主电感的第一端连接所述第一输入电源的正极，所述第一主电感的第二端连接所述第一主开关管的高端和所述第一主二极管的阳极，所述第一主开关管的低端连接所述第一输入电源的负极，所述第一主开关管的低端同时通过所述第一滤波电容连接所述第一主二极管的阴极，所述第一滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压，所述第一主电感的第二端与所述第一主开关管的低端还连接所述辅助电路和所述复位电路；

所述辅助电路包括第一辅助电感、第一辅助开关管、第一辅助二极管，所述第一辅助电感的第一端连接所述复位电路，所述第一辅助电感的第二端连接所述第一辅助开关管的高端和所述第一辅助二极管的阳极，所述第一辅助开关管的低端连接所述复位电路和所述第一主开关管的低端，所述第一辅助二极管的阴极连接所述第一主二极管的阴极；

所述复位电路包括相互串联的第一复位开关管和第一复位二极管，所述第一复位开关管的高端连接所述第一主电感的第二端，所述第一复位开关管的低端连接所述第一复位二极管的阴极，所述第一复位二极管的阳极连接所述第一主开关管的低端。

3.如权利要求2所述的零电压转换脉宽调制变换器，其特征在于，所述复位电路还包括一机械开关，所述机械开关的第一端连接所述第一复位开关管的高端，所述机械开关的第二端连接所述第一复位开关管的低端；

所述主电路还包括一吸收电容，所述吸收电容的第一端连接所述第一主开关管的高端，所述吸收电容的第二端连接所述第一主开关管的低端。

4.如权利要求1所述的零电压转换脉宽调制变换器，其特征在于，所述主电路包括第二输入电源、第二主开关管、第二主电感、第二主二极管、第二滤波电容，所述第二主开关管的高端连接所述第二输入电源的正极、所述辅助电路和所述复位电路，所述第二主开关管的低端连接所述复位电路、所述辅助电路、所述第二主电感的第一端和所述第二主二极管的阴极，所述第二主电感的第二端连接所述第二滤波电容的第一端，所述第二滤波电容的第二端、所述第二主二极管的阳极共同连接所述第二输入电源的负极，所述第二滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；

所述辅助电路包括第二辅助电感、第二辅助开关管、第二辅助二极管，所述第二辅助开关管的高端连接所述第二输入电源的正极，所述第二辅助开关管的低端连接所述第二辅助电感的第一端和所述第二辅助二极管的阴极，所述第二辅助电感的第二端连接所述复位电路，所述第二辅助二极管的阳极连接所述第二输入电源的负极；

所述复位电路包括相互串联的第二复位开关管和第二复位二极管，所述第二复位开关管的高端连接所述第二复位二极管的阳极和所述第二辅助电感的第二端，所述第二复位开关管的低端连接所述第二主开关管的低端，所述第二复位二极管的阴极连接所述第二输入电源的正极。

5.如权利要求4所述的零电压转换脉宽调制变换器，其特征在于，所述复位电路还包括一机械开关，所述机械开关的第一端连接所述第二复位开关管的高端，所述机械开关的第二端连接所述第二复位开关管的低端；

所述主电路还包括一吸收电容，所述吸收电容的第一端连接所述第二主开关管的高端，所述吸收电容的第二端连接所述第二主开关管的低端。

6.如权利要求1所述的零电压转换脉宽调制变换器，其特征在于，所述主电路包括第三输入电源、第三主开关管、第三主电感、第三主二极管、第三滤波电容，所述第三主开关管的高端连接所述第三输入电源的正极、所述辅助电路和所述复位电路，所述第三主开关管的低端连接所述复位电路、所述辅助电路、所述第三主二极管的阴极和所述第三主电感的第一端，所述第三主二极管的阳极连接所述第三滤波电容的第一端，所述第三滤波电容的第二端和所述第三主电感的第二端共同连接所述第三输入电源的负极，所述第三滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；

所述辅助电路包括第三辅助电感、第三辅助开关管、第三辅助二极管，所述第三辅助开关管的高端连接所述第三输入电源的正极，所述第三辅助开关管的低端连接所述第三辅助电感的第一端和所述第三辅助二极管的阴极，所述第三辅助电感的第二端连接所述复位电路，所述第三辅助二极管的阳极连接所述第三滤波电容的第一端；

所述复位电路包括相互串联的第三复位开关管和第三复位二极管，所述第三复位开关管的高端连接所述第三复位二极管的阳极和所述第三辅助电感的第二端，所述第三复位开关管的低端连接所述第三主开关管的低端，所述第三复位二极管的阴极连接所述第三输入电源的正极。

7.如权利要求6所述的零电压转换脉宽调制变换器，其特征在于，所述复位电路还包括一机械开关，所述机械开关的第一端连接所述第三复位开关管的高端，所述机械开关的第二端连接所述第三复位开关管的低端；

所述主电路还包括一吸收电容，所述吸收电容的第一端连接所述第三主开关管的高端，所述吸收电容的第二端连接所述第三主开关管的低端。

8.如权利要求1所述的零电压转换脉宽调制变换器，其特征在于，所述主电路包括第四输入电源、第四主开关管、第四主电感、第四主二极管、第四滤波电容、第一滤波电感、第一隔直电容，所述第四主电感的第一端连接所述第四输入电源的正极，所述第四主电感的第二端连接所述第四主开关管的高端、所述辅助电路、所述复位电路、所述第四主二极管的阳极和所述第一滤波电感的第一端，所述第四主开关管的低端连接所述第四输入电源的负极、所述辅助电路、所述复位电路和所述第一隔直电容的第一端，所述第四主二极管的阴极连接所述第一滤波电感的第二端、所述辅助电路和所述第四滤波电容的第一端，所述第四滤波电容的第二端连接所述第一隔直电容的第二端，所述第四滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；

所述辅助电路包括第四辅助电感、第四辅助开关管、第四辅助二极管，所述第四辅助电感的第一端连接所述复位电路，所述第四辅助电感的第二端连接所述第四辅助开关管的高端和所述第四辅助二极管的阳极，所述第四辅助开关管的低端连接所述复位电路和所述第四主开关管的低端，所述第四辅助二极管的阴极连接所述第四主二极管的阴极；

所述复位电路包括相互串联的第四复位开关管和第四复位二极管，所述第四复位开关管的高端连接所述第四主电感的第二端，所述第四复位开关管的低端连接所述第四复位二极管的阴极，所述第四复位二极管的阳极连接所述第四主开关管的低端。

9.如权利要求1所述的零电压转换脉宽调制变换器，其特征在于，所述主电路包括第五输入电源、第五主开关管、第五主电感、第五主二极管、第五滤波电容、第二滤波电感、第二隔直电容，所述第五主电感的第一端连接所述第五输入电源的正极，所述第五主电感的第二端连接所述第五主开关管的高端、所述辅助电路、所述复位电路、所述第五主二极管的阳极和所述第二滤波电感的第一端，所述第五主开关管的低端连接所述第五输入电源的负极、所述辅助电路、所述复位电路和所述第二隔直电容的第一端，所述第五主二极管的阴极连接所述辅助电路和所述第五滤波电容的第一端，所述第二滤波电感的第二端连接所述第二隔直电容的第二端和所述第五滤波电容的第二端，所述第五滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；

所述辅助电路包括第五辅助电感、第五辅助开关管、第五辅助二极管，所述第五辅助电感的第一端连接所述复位电路，所述第五辅助电感的第二端连接所述第五辅助开关管的高端和所述第五辅助二极管的阳极，所述第五辅助开关管的低端连接所述复位电路和所述第五主开关管的低端，所述第五辅助二极管的阴极连接所述第五主二极管的阴极；

所述复位电路包括相互串联的第五复位开关管和第五复位二极管，所述第五复位开关管的高端连接所述第五主电感的第二端，所述第五复位开关管的低端连接所述第五复位二极管的阴极，所述第五复位二极管的阳极连接所述第五主开关管的低端。

10.如权利要求1所述的零电压转换脉宽调制变换器，其特征在于，所述主电路包括第六输入电源、第六主开关管、第六主电感、第六主二极管、第六滤波电容、第三滤波电感、第三隔直电容，所述第六主开关管的高端连接所述第六输入电源的正极、所述辅助电路和所述复位电路，所述第六主开关管的低端连接所述复位电路、所述辅助电路、所述第六主电感的第一端、所述第六主二极管的阴极和所述第三滤波电感的第一端，所述第六主电感的第二端连接所述第六输入电源的负极和所述第三隔直电容的第一端，所述第三隔直电容的第二端连接所述辅助电路、所述第六主二极管的阳极和所述第六滤波电容的第二端，所述第六滤波电容的第一端连接所述第三滤波电感的第二端，所述第六滤波电容的两端作为所述零电压转换脉宽调制变换器的输出电压；

所述辅助电路包括第六辅助电感、第六辅助开关管、第六辅助二极管，所述第六辅助开关管的高端连接所述第六输入电源的正极，所述第六辅助开关管的低端连接所述第六辅助电感的第一端和所述第六辅助二极管的阴极，所述第六辅助电感的第二端连接所述复位电路，所述第六辅助二极管的阳极连接所述第三隔直电容的第二端；

所述复位电路包括相互串联的第六复位开关管和第六复位二极管，所述第六复位开关管的高端连接所述第六复位二极管的阳极和所述第六辅助电感的第二端，所述第六复位开关管的低端连接所述第六主开关管的低端，所述第六复位二极管的阴极连接所述第六输入电源的正极。

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