可调直流电源是一种便利的电能转换设备,适用于需要稳定或可变直流电源供电的不同场合,如医疗、仪表、自动生产线测试、检验等应用领域。随着电力电子技术的飞速发展,各领域对电气设备控制性能要求不断提高,人们对可调直流电源性能要求也越来越高。讨论了一种基于移相全桥ZVZCS变换器的复合型可调直流电源的设计方案。复合型可调直流变换器由开关变换器和线性调整器两部分构成。前级开关变换器实现直流电压一次调节和稳定,后级线性调整管实现输出电压的高精度调节和稳定,因此,复合型可调直流电源兼有线性电源和开关电源的主要优点。开关变换器功率密度高、体积小、重量轻,能够实现较大功率的电力变换,并且可以限制后级线性调整管的压降,降低线性管损耗,减小由温升引起的参数非线性变化,进一步提高调节精度和输出稳定度。移相全桥ZVZCS变换器是一种性能优良的开关变换器,能够在较宽的负载范围内实现前后桥臂开关管的软开关,具有结构简单、容易控制和开关损耗小等特点,因此被广泛应用于较大功率DC/DC变换的场合。本文从50V/20A移相全桥ZVZCS稳压电源样机的设计和研究着手,结合实验样机分析了移相全桥ZVZCS变换器在全范围可调电源的应用中的关键问题。针对该变换器的副边占空比丢失对输出特性的影响,进行了仿真分析,并讨论了相应的改善措施,经实验样机验证该措施实用有效。电力变换器的动态特性与控制系统密切相关。文章针对复合型开关变换器的特点,重点分析了移相全桥ZVZCS变换器的模型建立和控制系统设计。针对移相全桥ZVZCS变换器的特点,分析了其等效BUCK变换器,得出了其变换器小信号模型;在移相全桥ZVZCS变换器控制系统的设计方面,分析比较了PID控制和单周(OCC)控制的特点,将PID单周控制(PID-OCC)应用于移相全桥ZVZCS变换器控制系统,并进行了Matlab仿真分析。实验分析表明PID-OCC控制方法的动态响应快,调节精度高,适合基于移相全桥ZVZCS变换器可调直流电源的控制系统。结合对线性调整器的性能分析,综合论述了复合型直流变换电路的控制过程和关键问题,并进行了可行性分析。理论研究和实验论证表明,基于移相全桥ZVZCS变换器的可调直流电源设计方案能够在保证调节精度、动态响应等特性的同时,提高电源的功率密度。