文 献 综 述
随着科技的发展，人类进入了电气时代，对于电力电子技术的发展和功率变换器的需求越来越多。比如说，由于愈加严苛的使用环境和条件限制，人们对在电动汽车中和航空航天中所需要的高性能DC-DC变换器的要求愈加严格。但是，传统的DC-DC变换器存在一些缺陷，由于其工作状态往往处于硬开关状态，且其工作频率通常在MHz级别以下，所以其效率、体积、重量和响应都因此受到了较大的限制[1]。其次，现代电力系统对DC-DC变换器的要求集中表现在功率密度、集成度、动态性能和可靠性这几方面。应对这样的新情况，不断地提高开关频率，是实现上述众多要求的一个好方法。然而，大幅度地提高开关频率，虽然能带来众多的优势，但是同时也带来了很多的问题，这其中包括了功率半导体器件的开关损耗的增加等等[2]。总之，为了解决这些问题，人们对软开关功率变换技术的发展投入了更多的精力。
(a)Buck变换器 (b)Boost变换器
(c)Buck-Boost变换器 (d)Cuk变换器
图1 四种硬开关变换器拓扑
从历史的角度上来看，功率变换器经历了从低频发展到高频、从硬开关发展到软开关这两个变化历程。以下介绍了四种典型的硬开关变换器拓扑，包括了Buck变换器、Boost变换器、Buck-boost变换器和Cuk变换器的电路拓扑结构，如图1所示。传统的处于硬开关工作状态的DC-DC变换器，它工作在高频时往往会有较大的开关损耗，极大地影响和制约了电力电子系统的效率和可靠性，因此它并不适用于在高频条件下的应用[3]。
进一步说，在较高频的场合中，为了解决开关损耗的问题，软开关技术被提出[4]。软开关技术的实质，其实是利用电感和电容两者将开关管的电压或电流中一者谐振为零值，然后再执行开关动作，以此使得开关管的开关损耗能够减小甚至于消除。软开关技术对于在高频时提升DC-DC变换器的性能，起到了重要的作用。
同时随软开关技术发展的，还有Very High Frequency(VHF)超高频功率变换技术。发展VHF技术，不仅极大提高了DC-DC变换器的综合性能，对于其小型化和集成化也有促进作用。超高频功率变换器一般的开关工作状态在三到三十兆赫兹间，功率一般在数十瓦至几百瓦间[5]。为了实现VHF DC-DC变换器的设计，其一种基本拓扑被提出，其可以由三部分组成，即逆变器、阻抗匹配网络和整流器[6]。拓扑结构如图2所示。
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