《软开关技术》PPT课件

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1、第7章软开关技术引言7.1软开关的基本概念7.2软开关电路的分类7.3典型的软开关电路本章小结1第7章软开关技术•引言变流装置的发展趋势---高频化小型化优点:滤波器、变压器体积和重量减小L=XL/ω,C=GC/ω,φm∝U/(Nω)问题:开关损耗、电磁干扰增大。解决--软开关技术:降低开关损耗和开关噪声。进一步提高开关频率。27.1.1硬开关和软开关硬开关：开关过程中电压和电流均不为零，出现了重叠---功率损耗电压、电流变化很快，波形有过冲，导致开关噪声。功耗与噪声随着开关频率的提高而增大t0a）硬开关的开通过程b）硬开关的关断过程图7－1硬开关的开

2、关过程uiP0uituuiiP0037.1.1硬开关和软开关软开关：在原电路中增加了小电感、电容等谐振元件，在开关过程前后引入谐振---------消除电压、电流的重叠。降低开关损耗和开关噪声。理想开关过程:0压导通0流关断----开通和关断0损耗0噪声47.1.2零电压开关和零电流开关理想开关过程:0压导通0流关断----开通和关断0损耗0噪声但电路复杂.常用开关过程:0压开关---导通：0损耗0噪声；关断：小损耗小噪声0压开关常用电路开关并C；反并D；配合外部L等电路0压关断:0压导通:降du/dtLC等电路先导通D57.2软开关电路的分类根据电压电

3、流特征分---零压和零流电路。根据技术及发展分成---准谐振、零开关PWM和零转换PWM电路。每一种软开关电路都可以用于降压型、升压型等不同电路，可以从基本开关单元导出具体电路。67.3典型的软开关电路77.3.1零电压开关准谐振电路1）电路结构例降压型斩波器的零电压开关准谐振电路。设L、C很大，可等效为电流源和电压源，忽略电路中的损耗。图7-7零电压开关准谐振电路原理图8S作0压关断(S通时Cr为0压);iL转Cr2.S断后,iL充电Cr(左正)至Ucr>Ui+eLrVD通续流iL3.VD通,Cr与Lr谐振,Cr先↑后↓反压导通VDsS为0压待通

4、.VDs续流iLr维持导通由波形:Cr电压峰值>2Ui准谐振(—不完整谐振)电压高,无功损耗较大.2）工作原理图7-8零电压开关准谐振电路的理想波形+--+97.3.3移相全桥0压开关PWM电路目前应用最广泛的软开关电路之一特点:电路简单。仅增一谐振电感，使四个开关均0压开通。107.3.3移相全桥0压开关PWM电路控制方式:纵向差180°,横向差θ=0~180°S:14-24-23-13-14.工作过程:(1)原S1,S4通,iLr左至右;C2上正(2)S1作0压关断,C2放电C1充电续流iLr,A点电位降0,负;(3)D2导通续流iLr--S2为0压

5、导通(4)稍后(θ)(5)S4作0压关断C4充电C3放电续流iLr,B点电位升至Ui,(6)D3导通续流iLr,S3为0压导通S1,4S2,3+-+-+-+-117.3.4升压斩波器的零电压转换软开关电路工作原理：S零压关断,Cr升压到Uo,VD导通续流S导通前0压转换:(1)辅助S1先硬导通。iLr因Lr上升不快,S1功耗不大L和Cr(C)充电Lr至iLr>iL,VD关断(3)Lr,Cr谐振,至Cr电压降0-,VDs导通—0压转换(4)S为0压导通,(5)S1硬关断,由VD1续流,iLr在Uo作用下很快降0普通升压斩波器S开关时,有UoiL高压大电流

6、变化,开关损耗大加0压转换软开关电路如图降低损耗提高效率。+-已在功率因数校正电路应用12作业10X10．1简述变流装置高频化优点、问题、解决方法。10．2简述理想软开关过程与特点。10．3简述常用软开关过程与特点。10．4简述实现0压开关基本电路。*10．5移相逆变全桥0压软开关电路中S1断S2通过程简述:S1断Lr恒压/恒流C1充电/放电A点电位上升/下降(C2充电/放电)UA0D2导通/关断S2可0压导通13