CN112821760B - 一种航天器用Weinberg软开关变换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种航天器用Weinberg软开关变换器，保留了基本Weinberg变换器输入输出电流连续、效率高的特点，增加软开关电路；通过增加辅助MOS管Qa1、Qa2，二极管Da1、Da2、Da、Db，谐振电感La1、La2、谐振电容Ca1、Ca2，实现Weinberg软开关变换器主MOS管Q1、Q2零电压开通，辅助MOS管Qa1、Qa2零电压开通，降低了开关管损耗、减小电应力；实现二极管D3零电流关断，降低了反向恢复损耗；大大降低二极管D3电压应力，可采用低耐压二极管，利于器件选型。

Description

一种航天器用Weinberg软开关变换器
技术领域
本发明属于电源变换器技术领域，涉及一种航天器用Weinberg软开关变换器。
背景技术
随着航天技术的发展，航天器负载功率不断增加，未来空间电源向高压大功率方向发展，高压母线的电源分***可以减小电能传输损耗，采用更高电压的母线进行功率传输是空间电源的一种发展趋势。高压母线电源***需要采用高耐压值开关器件，减小开关器件应力是一个亟待解决的问题。
为解决变换器中开关管应力大的问题，国内外学者对各种拓扑软开关技术进行研究，但对于Weinberg拓扑软开关技术还没有相应的方案，不能解决其开关管应力大的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种航天器用Weinberg软开关变换器。
本发明解决技术的方案是：
一种航天器用Weinberg软开关变换器，包括基本Weinberg电路和软开关电路；所述基本Weinberg电路用于实现输入、输出电压的直流变换；所述软开关电路对所述基本Weinberg电路的MOS管进行钳位，实现MOS管零电压导通、二极管零电流关断。
所述基本Weinberg电路包括第一耦合电感L、第一变压器T、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一滤波电容C1和第二滤波电容Cf；
第一耦合电感L初级电感L1同名端与变换器输入端电源的正极连接，第一耦合电感L初级电感L1非同名端与第一耦合电感L次级电感L2同名端相连接；所述第一耦合电感L次级电感L2非同名端与第三二极管D3阳极相连接；所述第三二极管D3阴极连接至变换器输出端负载正极；所述第一变压器T初级线圈T1同名端与第一变压器T次级线圈T2非同名端相连接，第一变压器T初级线圈T1非同名端与第一MOS管Q1的漏极相连接；第一变压器T次级线圈T2同名端与第二MOS管Q2的漏极相连接；所述第一耦合电感L初级电感L1、次级电感L2公共端与第一变压器T初级线圈T1、次级线圈T2公共端相连接；所述第一MOS管Q1的源极与所述第二MOS管Q2的源极连接至GND；所述第一二极管D1阳极连接至第一MOS管Q1的漏极，阴极连接至变换器输出端负载正级；所述第二二极管D2阳极连接至第二MOS管Q2的漏极，阴极连接至变换器输出端负载正级；第一滤波电容C1一端连接至变换器输入端电源的正极，另一端连接至GND；第二滤波电容Cf一端连接至变换器输出端负载的正极，另一端连接至GND；
变换器输入端电源的负极连接至GND，变换器输出端负载负极连接至GND。
所述软开关电路包括第三MOS管Qa1、第四MOS管Qa2、第四二极管Da1、第五二极管Da2、第六二极管Da、第七二极管Db、第一谐振电感La1、第二谐振电感La2、第一谐振电容Ca1和第二谐振电容Ca2；
所述第三MOS管Qa1漏极连接至第一谐振电感La1的一端，第三MOS管Qa1源极连接至GND；所述第四MOS管Qa2漏极连接至第一谐振电感La2的一端，第四MOS管Qa2源极连接至GND；所述第一谐振电感La1的另一端连接至第一MOS管Q1的漏极；所述第一谐振电感La2的另一端连接至第二MOS管Q2的漏极；所述第四二极管Da1的阳极连接至第三MOS管Qa1与第一谐振电感La1的公共端，第四二极管Da1的阴极连接至变换器输出端负载的正极；所述第五二极管Da2的阳极连接至第四MOS管Qa2与第二谐振电感La2的公共端，第五二极管Da2的阴极连接至变换器输出端负载的正极；所述第六二极管Da阳极连接至GND，阴极连接至第一MOS管Q1漏极；所述第七二极管Db阳极连接至GND，阴极连接至第二MOS管Q2漏极；所述第一谐振电容Ca1一端连接至第一MOS管Q1漏极，另一端连接至GND；所述第二谐振电容Ca2端连接至第第二MOS管Q2漏极，另一端连接至GND。
第一耦合电感L满足：L1＝L2，其中L1为第一耦合电感L初级电感的电感值，L2为第一耦合电感L次级电感的电感值，且初级电感L1与次级电感线圈L2匝数比为1:1，LLK为第一耦合电感L等效漏感值，LLm为第一耦合电感L等效励磁电感值。
第一变压器T满足：初级线圈T1、次级线圈T2匝数比为1:1，变比为1:1，LTK为第一变压器T等效漏感值，LTm为第一变压器T等效励磁电感值。
第一MOS管Q1和第二MOS管Q2采用PWM驱动，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2在一个周期内交替导通。
第三MOS管Qa1和第四MOS管Qa2采用PWM驱动，第三MOS管Qa1和第四MOS管Qa2在一个周期内交替导通；第三MOS管Qa1在第一MOS管Q1导通前导通，在第一MOS管Q1导通后第三MOS管Qa1断开；第四MOS管Qa2在第二MOS管Q2导通前导通，在第二MOS管Q2导通后第四MOS管Qa2断开；第一MOS管Q1和第二MOS管Q2能够实现零电压导通。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明保留了基本Weinberg变换器输入输出电流连续、效率高的特点，增加软开关电路；通过增加辅助MOS管Qa1、Qa2，二极管Da1、Da2、Da、Db，谐振电感La1、La2、谐振电容Ca1、Ca2，实现了Weinberg拓扑的软开关。
(2)本发明的第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Qa1、第四MOS管Qa2，均实现了零电压导通，降低了开关管引起的损耗，减小开通时电流尖峰，减小电流应力，提升电源***可靠性。
(3)本发明基于Weinberg变换器实现了二极管D3的零电流关断，大大降低了二极管反向电压尖峰，减小二极管电压应力，降低开关损耗，可选用低耐压值二极管，减小器件成本，利于器件选型。
附图说明
图1为Weinberg软开关变换器电路；
图2为Weinberg软开关变换器电路各开关模态的等效电路，其中(a)为模态1，(b)为模态2，(c)为模态3，(d)为开关模态4，(e)为模态5，(f)为模态6，(g)为模态7，(h)为模态8；
图3为变换器的主要工作波形。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
一、电路结构
本发明提出的变换器拓扑结构如图1所示。
本发明一种航天器用Weinberg软开关变换器，包括基本Weinberg电路、软开关电路；基本Weinberg电路用于实现输入输出电压直流变换；软开关电路对所述基本Weinberg电路的MOS管进行钳位，并实现MOS管零电压导通。
基本Weinberg电路包括第一耦合电感L、第一变压器T、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一滤波电容C1、第二滤波电容Cf。
基本Weinberg电路中第一耦合电感L初级电感L1同名端与变换器输入端电源的正极连接，第一耦合电感L初级电感L1非同名端与第一耦合电感L次级电感L2同名端相连接；所述第一耦合电感L次级电感L2非同名端与第三二极管D3阳极相连接；所述第三二极管D3阴极连接至变换器输出端负载正级；所述第一变压器T初级线圈T1同名端与第一变压器T次级线圈T2非同名端相连接，第一变压器T初级线圈T1非同名端与第一MOS管Q1的漏极相连接；第一变压器T次级线圈T2同名端与第二MOS管Q2的漏极相连接；所述第一耦合电感L初级电感L1、次级电感L2公共端与第一变压器T初级线圈T1、次级线圈T2公共端相连接；所述第一MOS管Q1的源极与所述第二MOS管Q2的源极连接至GND；所述第一二极管D1阳极连接至第一MOS管Q1的漏极，阴极连接至变换器输出端负载正级；所述第二二极管D2阳极连接至第二MOS管Q2的漏极，阴极连接至变换器输出端负载正级；第一滤波电容C1一端连接至变换器输入端电源的正极，另一端连接至GND；第二滤波电容Cf一端连接至变换器输出端负载的正极，另一端连接至GND。
软开关电路包括第三MOS管Qa1、第四MOS管Qa2、第四二极管Da1、第五二极管Da2、第六二极管Da、第七二极管Db、第一谐振电感La1、第二谐振电感La2、第一谐振电容Ca1、第二谐振电容Ca2。
第三MOS管Qa1漏极连接至第一谐振电感La1的一端，第三MOS管Qa1源极连接至GND；所述第四MOS管Qa2漏极连接至第一谐振电感La2的一端，第四MOS管Qa2源极连接至GND；第一谐振电感La1的另一端连接至第一MOS管Q1的漏极；第一谐振电感La2的另一端连接至第二MOS管Q2的漏极；第四二极管Da1的阳极连接至第三MOS管Qa1与第一谐振电感La1的公共端，第四二极管Da1的阴极连接至变换器输出端负载的正极；第五二极管Da2的阳极连接至第四MOS管Qa2与第二谐振电感La2的公共端，第五二极管Da2的阴极连接至变换器输出端负载的正极；第六二极管Da阳极连接至GND，阴极连接至第一MOS管Q1漏极；第七二极管Db阳极连接至GND，阴极连接至第二MOS管Q2漏极；第一谐振电容Ca1一端连接至第一MOS管Q1漏极，另一端连接至GND；第二谐振电容Ca2端连接至第第二MOS管Q2漏极，另一端连接至GND。
第一耦合电感满足：L1＝L2，其中L1为第一耦合电感L初级电感的电感值，L2为第一耦合电感L次级电感的电感值，且初级电感L1与次级电感线圈L2匝数比为1:1，LLK为第一耦合电感L等效漏感值，LLm为第一耦合电感L等效励磁电感值。
第一变压器满足：初级线圈T1、次级线圈T2匝数比为1:1，变比为1:1，LTK为第一耦合电感L等效漏感值，LTm为第一耦合电感L等效励磁电感值。
采用PWM驱动第一MOS管Q1和第二MOS管Q2在一个周期内交替导通，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2可以实现零电压导通。
采用PWM驱动第三MOS管Qa1和第四MOS管Qa2在一个周期内交替导通；第三MOS管Qa1在第一MOS管Q1导通前导通，在第一MOS管Q1导通后第三MOS管Qa1断开；第四MOS管Qa2在第二MOS管Q2导通前导通，在第二MOS管Q2导通后第四MOS管Qa2断开。
其中，耦合电感L初级电感与次级电感感值相同，LLK为耦合电感L等效漏感值，LLm为耦合电感L等效励磁电感值，变压器T原边与副边变比为1:1，LTK为第一变压器T等效漏感值，LTm为第一变压器T等效励磁电感值，D1、D2、D3、Da1、Da2、为整流二极管，Da、Db、为钳位二极管，C1、Cf为输入、输出滤波电容，La1、La2为谐振电感，Ca1、Ca2为谐振电容。
二、工作原理
如图2所示为各开关模态的等效电路，图3为变换器的主要工作波形。所述的Weinberg软开关变换器依次经过16个开关模态，此处设变换器输入电压为Vin，变换器输出电压为Vout，由于MOS管Q1、MOS管Q2交替导通，工作原理相同，以MOS管Q1相关的前8个工作模态为例进行说明：
(1)模态1[t0-t1]：t0之前，第一MOS管Q1和第三MOS管Qa1均处于断开状态，第三二极管D3导通，由于第一耦合电感L初级、次级匝比为1:1，第一变压器T中心抽头电压VT为0.5(Vout+Vin)，其中Vout为输出电压，Vin为输入电压。第一变压器T励磁电感续流，第二二极管D2也为导通状态，将第二MOS管Q2的DS端电压钳位至Vout，第一MOS管Q1的DS端电压为Vin。t0时刻，开通第三MOS管Qa1，此时第一谐振电感La1电流iLa1从0开始线性上升，考虑第一耦合电感、第一变压器漏感，第一谐振电感La1电流iLa1上升斜率为：
Figure BDA0002911916070000061
式(1)中，Vin为输入电压。根据变压器效应，第一变压器T原、副边变比为1:1时，原、副边电流相等，第二二极管D2导通，其电流线性上升，上升斜率为：
Figure BDA0002911916070000071
式(2)中，iD2为第二二极管D2电流，在t1时刻，iLa1与iD2一同上升至输出电流Iout，第三二极管D3逐渐关断，其电流线性下降，下降斜率为：
Figure BDA0002911916070000072
式(3)中，iD3为第三二极管D3电流，其斜率小于传统Weinberg拓扑中二极管D3电流线性下降斜率Vin/(LLK+LTK)，其中Vin为输入电压，新型拓扑达到减缓二极管D3关断速度的目的，有效降低其反向电压尖峰，实现二极管D3零电流关断。模态1持续时间为：
Figure BDA0002911916070000073
式(4)中t01为模态1持续时间，Iout为输出电流，Vin为输入电压。
(2)模态2[t1-t2]：在此模态中，第一谐振电感La1与第一谐振电容Ca1开始谐振，第一谐振电感电流iLa1继续上升，第一谐振电容Ca1的电压开始下降。
Figure BDA0002911916070000074
vCa1(t)＝Vincosω(t-t1)(6)
Figure BDA0002911916070000075
式(5)中iLa1(t)为第一谐振电感在t时刻电流，Iout为输出电流，Vin为输入电压，Za为第一谐振电感La1与第一谐振电容Ca1的阻抗，ω为第一谐振电感La1与第一谐振电容Ca1谐振角频率。式(6)中vCa1(t)为第一谐振电容Ca1在t时刻电压，Vin为输入电压，ω为第一谐振电感La1与第一谐振电容Ca1谐振角频率。式(7)中Za为第一谐振电感La1与第一谐振电容Ca1的阻抗，ω为第一谐振电感La1与第一谐振电容Ca1谐振角频率。
t2时刻，第一谐振电容Ca1的电压下降到0时，同时第一变压器T中心抽头电压VT随之从0.5(Vout+Vin)降低至0.5Vout，第一MOS管Q1反并联的第六二极管Da导通，将第一MOS管Q1电压钳位到0。第一谐振电感La1电流iLa1为：
Figure BDA0002911916070000081
式(8)中，iLa1(t2)为第一谐振电感La1在t2时刻电流，Iout为输出电流，Vout为输出电压，Za为第一谐振电感La1与第一谐振电容Ca1的阻抗。模态持续时间为1/4谐振周期：
Figure BDA0002911916070000082
式(9)中，t12为模态2持续时间，La1为第一谐振电感，Ca1为第一谐振电容。
(3)模态3[t2-t3]：在此模态中，第六二极管Da导通，第一MOS管Q1两端电压为0。
(4)模态4[t3-t4]：t3时刻第一MOS管Q1由于其两端电压为0，其可以零电压开通。第三MOS管Qa1开通时间应满足：
Figure BDA0002911916070000083
式(10)中，td为第三MOS管Qa1开通时间，t01为模态1持续时间，t12为模态2持续时间，La1为第一谐振电感，Iout为输出电流，Vin为输入电压。
基本Weinberg变换器由于耦合电感存在漏感，MOS管开通瞬间第三二极管D3会相应关断，MOS管Q1硬开通时，流过二极管D3的di/dt很大，导致其产生过大反电压尖峰，Weinberg软开关变换器中MOS管零电压开通时，流过第三二极管D3的di/dt较小，二极管反向电压尖峰很小，有效减小第三二极管D3应力，提升电源可靠性。
(5)模态5[t4-t5]：t4时刻，关断第三MOS管Qa1，其关断时电流不为0，第四二极管Da1导通，将能量传输至负载。第三MOS管Qa1两端电压立马上升为输出电压Vout，第一谐振电感La1能量转移到负载中，第一谐振电感La1电流线性下降，第一MOS管Q1电流线性上升。
Figure BDA0002911916070000091
Figure BDA0002911916070000092
式(11)、(12)中，iLa1(t)为第一谐振电感在t时刻电流，iQ1(t)为第一MOS管在t时刻电流，iLa1(t2)为第一谐振电感在t2时刻电流，Vout为输出电压，La1为第一谐振电感，Za为第一谐振电感La1与第一谐振电容Ca1的阻抗。t5时刻，第一谐振电感La1电流下降到0，第一MOS管Q1电流为输出电流Iout。
(6)模态6[t5-t6]：此模态中，第一MOS管Q1、第二二极管D2导通，MOS管Q1可以实现零电压开通，第四二极管Da1关断，第一变压器T的原边T1和副边T2具有相同的匝数，则iQ1＝iT2。由于第二MOS管Q2关断，电流流经第二二极管D2到输出。变压器效应将第一变压器中心抽头的电压VCT钳位为输出电压Vout的一半：VCT＝Vout/2，忽略第一变压器励磁电感与漏感，变换器输入电流：iin＝iQ1+iD2，由于iQ1＝iD2＝iout，则iin＝2iout，其中iin为输入电流，iout为输出电流，iQ1为第一MOS管Q1电流，iD2为第二二极管D2电流。第一耦合电感L1电流变化率为：diL1/dt＝(Vin-0.5Vout)/L1，其中，L1为第一耦合电感，iL1为第一耦合电感L1电流，Iout为输出电流，Vout为输出电压。变换器输出电流变化率为：
Figure BDA0002911916070000093
式(13)中，L1为第一耦合电感，iout为输出电流，Vout为输出电压。
(7)模态7[t6-t7]：t6时刻第一MOS管Q1关断，由于第一谐振电容Ca1两端电压为0，不能突变，第一MOS管Q1可以实现零电压关断，第一谐振电容Ca1开始充电，其电压从0开始线性上升。
Figure BDA0002911916070000101
式(14)中，Ca1为第一谐振电容，vCa1(t)为第一谐振电容Ca1在t时刻电压，Iout为输出电流。由于存在第一谐振电容Ca1，其两端电压不能突变，所以第一MOS管Q1可以零电压关断。
(8)模态8[t7-t8]:t7时刻第一谐振电容Ca1电压上升至Vout，此时第一二极管D1导通，第一MOS管Q1的DS电压钳位至Vout，此模态、与基本Weinberg拓扑一样。t8时刻，第三MOS管Qa2开通，开始另一个开关臂工作，模态9-16与模态1-8情况类似。
本发明在基本Weinberg电路的基础上增加软开关电路，保留了基本Weinberg变换器输入输出电流连续、效率高的特点，增加软开关电路；通过增加辅助MOS管Qa1、Qa2，二极管Da1、Da2、Da、Db，谐振电感La1、La2、谐振电容Ca1、Ca2，实现Weinberg软开关变换器主MOS管Q1、Q2零电压开通，降低了开关管损耗、减小电应力；二极管D3零电流关断，降低了反向恢复损耗；二极管D3电压应力大大降低，可采用低耐压二极管，利于器件选型。
综上所述，针对传统Weinberg变换，开关处于硬状态工作，MOS管、二极管应力大，高压母线电源***开关器件难以选型问题，本发明提出一种航天器用Weinberg软开关变换器，保留了基本Weinberg变换器输入输出电流连续、效率高的特点，在基本Weinberg电路的基础上增加软开关电路，实现Weinberg软开关变换器主MOS管Q1、Q2零电压开通，降低了开关管损耗、减小电应力；实现二极管D3零电流关断，降低了反向恢复损耗，大大降低二极管D3电压应力，可采用低耐压二极管，利于器件选型。本发明电路可靠、有效，Weinberg软开关变换器适用于高电压航天器电源控制器，有效提高电源可靠性。
本发明在基础Weinberg拓扑基础上通过增加软开关电路，实现MOS管零电压开通、二极管软关断，有效地提高了航天器电源***可靠性。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (5)

1.一种航天器用Weinberg软开关变换器，其特征在于：包括基本Weinberg电路和软开关电路；所述基本Weinberg电路用于实现输入、输出电压的直流变换；所述软开关电路对所述基本Weinberg电路的MOS管进行钳位，实现MOS管零电压导通、二极管零电流关断；
所述基本Weinberg电路包括第一耦合电感L、第一变压器T、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一滤波电容C1和第二滤波电容Cf；
第一耦合电感L初级电感L1同名端与变换器输入端电源的正极连接，第一耦合电感L初级电感L1非同名端与第一耦合电感L次级电感L2同名端相连接；所述第一耦合电感L次级电感L2非同名端与第三二极管D3阳极相连接；所述第三二极管D3阴极连接至变换器输出端负载正极；所述第一变压器T初级线圈T1同名端与第一变压器T次级线圈T2非同名端相连接，第一变压器T初级线圈T1非同名端与第一MOS管Q1的漏极相连接；第一变压器T次级线圈T2同名端与第二MOS管Q2的漏极相连接；所述第一耦合电感L初级电感L1、次级电感L2公共端与第一变压器T初级线圈T1、次级线圈T2公共端相连接；所述第一MOS管Q1的源极与所述第二MOS管Q2的源极连接至GND；所述第一二极管D1阳极连接至第一MOS管Q1的漏极，阴极连接至变换器输出端负载正级；所述第二二极管D2阳极连接至第二MOS管Q2的漏极，阴极连接至变换器输出端负载正级；第一滤波电容C1一端连接至变换器输入端电源的正极，另一端连接至GND；第二滤波电容Cf一端连接至变换器输出端负载的正极，另一端连接至GND；
变换器输入端电源的负极连接至GND，变换器输出端负载负极连接至GND；
所述软开关电路包括第三MOS管Qa1、第四MOS管Qa2、第四二极管Da1、第五二极管Da2、第六二极管Da、第七二极管Db、第一谐振电感La1、第二谐振电感La2、第一谐振电容Ca1和第二谐振电容Ca2；
所述第三MOS管Qa1漏极连接至第一谐振电感La1的一端，第三MOS管Qa1源极连接至GND；所述第四MOS管Qa2漏极连接至第二谐振电感La2的一端，第四MOS管Qa2源极连接至GND；所述第一谐振电感La1的另一端连接至第一MOS管Q1的漏极；所述第二谐振电感La2的另一端连接至第二MOS管Q2的漏极；所述第四二极管Da1的阳极连接至第三MOS管Qa1与第一谐振电感La1的公共端，第四二极管Da1的阴极连接至变换器输出端负载的正极；所述第五二极管Da2的阳极连接至第四MOS管Qa2与第二谐振电感La2的公共端，第五二极管Da2的阴极连接至变换器输出端负载的正极；所述第六二极管Da阳极连接至GND，阴极连接至第一MOS管Q1漏极；所述第七二极管Db阳极连接至GND，阴极连接至第二MOS管Q2漏极；所述第一谐振电容Ca1一端连接至第一MOS管Q1漏极，另一端连接至GND；所述第二谐振电容Ca2一端连接至第二MOS管Q2漏极，另一端连接至GND。
2.根据权利要求1所述的一种航天器用Weinberg软开关变换器，其特征在于：第一耦合电感L满足：L1＝L2，其中L1为第一耦合电感L初级电感的电感值，L2为第一耦合电感L次级电感的电感值，且初级电感L1与次级电感线圈L2匝数比为1:1，LLK为第一耦合电感L等效漏感值，LLm为第一耦合电感L等效励磁电感值。
3.根据权利要求1所述的一种航天器用Weinberg软开关变换器，其特征在于：第一变压器T满足：初级线圈T1、次级线圈T2匝数比为1:1，变比为1:1，LTK为第一变压器T等效漏感值，LTm为第一变压器T等效励磁电感值。
4.根据权利要求1所述的一种航天器用Weinberg软开关变换器，其特征在于：第一MOS管Q1和第二MOS管Q2采用PWM驱动，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2在一个周期内交替导通。
5.根据权利要求1所述的一种航天器用Weinberg软开关变换器，其特征在于：第三MOS管Qa1和第四MOS管Qa2采用PWM驱动，第三MOS管Qa1和第四MOS管Qa2在一个周期内交替导通；第三MOS管Qa1在第一MOS管Q1导通前导通，在第一MOS管Q1导通后第三MOS管Qa1断开；第四MOS管Qa2在第二MOS管Q2导通前导通，在第二MOS管Q2导通后第四MOS管Qa2断开；第一MOS管Q1和第二MOS管Q2能够实现零电压导通。
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