软开关技术比较.doc

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1、1、全桥逆变的控制方式:A、双极性控制对应桥臂同时开通,同时关断•硬开关方式图AB、有限双极性控制一个桥臂上下两个管了轮流导通50%周期,另一个侨臂上下两个管了改变占•空比进行调节VOUTC、移相控制方式:四个桥臂各导通180°电角,通过移动导通角度来改变片空比.图C2、全桥硬开关方式:如图1及图A所示:V1,V4或V3,V2同时导通或关断,通过改变占空比改变输出电压,VI,V2或V3,V4设有死区防止宜通。3、全桥移相零电压方式:如图2及图B所示:D1-D4是寄生二极管,C1・C4是外接电容;

2、当VI,V4导通时,电流通过V1,C,T1,L,V4冋到电源负极,当VI被关断时,原边电流通过C1,C2两条育路提供,由于有C1,C2的存在,VI是零电压关断的,VI关断后•电容C2极性变为上负下正,D2导通,提供了V2的零电压开通的条件,由于C3,C4的存在V4零电压关断,这时L与C3,C4谐振,C3上的谐振电压使D3导通,给V3提供了零电压开通的条件。整个周期功率管的开通与关断是靠功率管上并联的电容与谐振电感的作用实现ZVS的。零电压的缺点:由于在滞后桥臂开关过程屮,变压器副边是短路的,负载

3、侧与变压器原边没有关系•此时用来实现ZVS的能量只是谐振电感屮的能最,因此在负载电流很小时,滞麻桥臂很难实现ZVSo如果要想在较小的负载时实现ZVS,必须增大谐振电感的电感量,但是由于电感量的增大,带来的示果是:副边占空比丢失(副边与原边的占空比不一样),因此为了在负载上得到所要求的电压,就必须减小原副边的匝比,而匝比的减小,带来的问题是:1、原边的电流增加,开关管的电流峰值要增加,通态损耗加大。2、副边整流桥的耐压值要增加,副边电压过冲增加,损耗加大。:3、原边有较大的环流,增加了系统的通态损

4、耗。4、全桥移相零电流方式:如图3及图D所示:V1-V4是主开关管,D1・D4分别是V1-V4的串联二极管,使V1・V4只能单方向导通V3,V4为超前桥臂,V1,V2为滞后臂,C「为谐振电容,Lb为升压电感。利用谐振电容Cri与上下桥臂同时导通的时间来实现ZCSo零电流的缺点:由于输出滤波电容很大,其能量很容易使超前桥臂实现ZCS,而滞后桥臂的ZCS是靠谐振电容的能量来实现的,由于谐振电容比输岀滤波电容小的多,因此滞后桥臂比较难实现ZCS。如果增大谐振电容,滞后臂容易实现ZCS,但带来的负面效果

5、是电流占空比丢失,为了在负载上得到所要求的输出电圧,就必须提高变圧器原副边的匝比。而匝比的提高带来两个问题:1、副边整流管的电流增加,导通损耗增加;2、原边逆变桥的开关管的耐压值要增加。5、全桥移相零压零流方式:如图4及图C所示:V1-V4是主开关管,C是隔直电容,T1是变压器,L是饱和电抗器,Cl,C2是外接电容,VI,V2实现零电压开通与关断,V3,V4实现零电流开通与关断;超前桥臂利用VI,V2上并联的电容Cl,C2实现VI,V2的零电压开关,滞后桥臂利用隔貞电容C与饱和电抗器实现V3,V

6、4的零电流开关。全桥移相零压零流软开关方式的优点:1、由于变压器漏感很小,且饱和电感在功率开始传输时迅速饱和,占空比损失儿乎可以省略,效率大大提高。2、由于饱和电感在功率开始传输时迅速饱和,软开关范围几乎与负载变化无关。3、与零电压相比,ZVZCS电路变压器原边无环流,降低了功率管的损耗。4、可控的最大占空比。5、由于采用零电流开关,适合IGBT的采用。

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