软开关技术在移相式PWM电路中的应用

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1、万方数据软开关技求在稿相式PWM电路巾的应用陆家兵／华中光电技术研究所武汉国家光电实验室[摘要]介绍了常规PWM电路和移相式PWM电路的结构和基本工作原理，详细阐述了移相武PWM电路中开关管如何实现零电压软开关，同时介绍了一种简单的信号延迟电路，并说明了其工作原理。最后给出了该电路试验结果和测试波形。[关键词]软开关移相武PWM电路零电压开关延迟电路[Abstracts]ThispaperintroducesthecircuitdiagramandbasicprincipleofthenormalPWMcircuit

2、andthephase—shifting—contr01PWMcircuit。anditexpatiateshowtorealizeswitchinthezerovoltofthephase—shlftlng—controlPWMcircuit．Inaddition．thepaperintroducesasortofsimpledelaycircuit。and{texplainstheprincipleofthecircuit．Thepaper1ayouttheexperimentalresultsandthetes

3、twaveofthecircuit．[Keyword]Soft—SwitchPhase—Shifting—Contr01PWMCircuitSwitch1nthezerovoltDeIaycircuit1．引言20世纪60年代开始得到发展并应用的DC—DCPWM功率变换技术使直流变换器的没计出现了很大的变化，对常用的线性调节电源提出了挑战。它去掉丁庞大笨重的工频变压器，提高了电源的功率密度，提高了变换器的整体效率。然而，对于常规的DC—DCPWM变换器，随着开关频率的上升，一方面开关管的开关损耗会成正比地上升，使电路

4、的效率大大降低，处理功率的能力大幅度减小；另一方面，会产生严重的电磁干扰噪声。移相式PWM全桥变换电路开关过程是开关管两端电压自然过零时，使器件关断和导通。开关器件在零电压条件下完成导通与关断的过程，将使器件的开关损耗理论上为零。移相式PWM全桥变换电路的应用，使功率器件可以具有更高的效率，以及更高的可靠性；并有效地减小电能变换装置引起的电磁污染和环境污染。2．工作原理开关管的开通损耗和关断损耗分别等于在开通和关断时间里开关管两端电压y．和通过电流f，乘积的积分，即’降o。卜．fdt，Wp卜‘dr则一周期开通和关断的

5、总损耗分别为：p。={：fI”。，P毒3j3博孵式中．，。。为开通时间，％为关断时间，，为开关频率。显然，随着开关频率的提高，开关损耗将成正比线性上升。全桥变换电路拓扑是目前国内外DC—DC变换电路中最常用的电路拓扑形式之一。其基本的电路原理结构如图1所示。一巨1，1L．J蠹一匡f)3C!一J．k=一k==_、气l^Ⅳ—、1U川n：C：I，Idd匠一L=爿匡一一L=图1基本的电压型全桥变换电路目前最常用控制方式有两种：一种为常规的脉宽调制(PWM)控制方式，另一种为移相(ph髓e—shifting—contr01)P

6、WM控制方式。常规的PWM控制方式也称为双极性控制方式。在这种控制方式中，斜对角功率开关管QI、G为一组，同时导通或截止；Q：、Q3为另一组，也同时导通或截止，开关器件工作在硬开关状态下，需要很大的安全1=作区并附加缓冲电路吸收。过高的蕊r／前_与di／dt造成严重的开关噪声，并通过开关米勒电容耦合到驱动电路，影响控制和驱动的稳定性。移相PWM控制方式是近年来在全桥变换电路拓扑中广泛应用的一种软开关控制方式。这种控制方式实际上是谐振变换技术与常规PWM变换技术的结合。其基本丁作原理为：每个桥臂的两个开关管l80。互补

7、导通，两个桥臂的导通之间相差3．1当铁屑一粉煤灰之比为l：1，废水pH=l，在室温下反应60分钟，色度去除率可达到84．4％；当铁屑与粉煤灰之比为5：7，废水pH：3，在室温下反应120分钟，COD。去除率可达到52．3％；3．2时间越长，色度与COD。，的降低率越大，处理的效果越好；3．3铁屑一粉煤灰处理该废水的工艺过程优于铁屑一粉煤灰一焦碳；3．4试验所用原料铁屑和粉煤灰均为T厂废弃物，基本上是以废治废，且工艺设备简单，操作管理方便，成本低，是一种有推广价值的DDNP废水处理方法。参考文献：【1】1劳允亮．起爆药

8、化学与工业学【M】．北京：理工大学出版社，1997．267～292．『2】陈寿兵，王玉丰，张学才。Fenton试剂处理二硝基重氮酚工业废水的研究【J】．安徽理工大学学报，2003，23(1)：50～53．【3】3李亚峰，杨辉，赵红．粉煤灰处理废水的理论与实践【J】．工业用水于废水，1999，30(3)：1—3．[41伍文波，林洁，韩统吕．利用废