电力电子学课件.pdf

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1、软开关型电力变换器•基本概念•开关轨迹、安全工作区、开关损耗•主要思路•缓冲方法、谐振方法•典型电路13.1硬开关的开通、关断过程及安全工作区Lf较大，开关过程中if，I不变o开通过程中，工作点如何从A过渡到C？V按什T么规律降至0？关断过程中，工作点从C如何过渡到A？V按什么T规律上升至V？D23.1硬开关开通、关断过程及安全工作区（续1）无串联电感时：•开通过程:ABC(高压下电流上升:AB(t)ri负载电流下电压下降BC(t)）fv•关断过程:CBA(负载电流下电压上升:CB(t)，高压下电rv流下降:BA(t)fi33.1.1线路电感L=0时开关器件开通关

2、断过程σ•有+V后延时t，r从∞→0，有-V经GdTG，存储时间trvrT从0→∞•开通：在tri期间，r↓，i↗Io之前，DTT仍导电，v=V,A→B。在B点TDr＝V/Io，此后，在t期间，i=Io，TDfvTD截止，rT↓，vT↘0，B→C•关断：r在t期间v↗V之前，D仍截T↑，rvTD止，iTIo，C→B，在B点，rT＝VD/Io，此后，在tfi期间vT=VD，D导电，rT↑，iT＝VD/rT↘0，B→A413.1.1线路电感L=0时开关器件开通关断过程(续1)σ53.1.1线路电感L=0时开关器件开通关断过程σ(续2)开通电流i上升期：i=I/tTTot

3、ri关断电流i下降期：i=Io(1-t/t)TTfi若认为vT在开通关断过程中也呈线性变化在则：ton11PfvidtVIttfV()ItfonsTTDOrifvsDOons022tontritfvtoff11PfvidtVI(tt)fVItfoffsTTDOrvfisDOoffs022tttoffrvfi63.1.2线路电感L≠0时开通、关断过程σVT开通：断态时，vT=VD，iT=0。工作点为A，有VG后，rT↓，iT=Io.t/tri,tri期间上升时，D仍在导电，vT=VD-LσdiT/dt=VD-L

4、σIo/tri=VQVD时，D导电，i线性减TT小，v=V－Ldi/dt=V+LIo/t=V，TDσTDσfiCEP工作点立即从B→H，在i从I↘0期间工作点从ToH→P，一旦i=0，工

5、作点从P→A(iT=0，V=V)TTD有Lσ时，关断过程CBHPA，比Lσ=0时CBA差83.1.2线路电感L≠0时开通、关断过程(续2)σ93.1.3安全工作区Lσ=0时，开通轨迹ABC，关断轨迹CBALσ≠0时，开通轨迹AQEC，关断轨迹CBHPALσ改善了开通轨迹，恶化了关断轨迹安全工作区：vT

6、VODLQAPOVOVQVDVCEPT160V200V300V图2.3（a）图2.3（b）缓冲电路由Ls、Cs、Ds、Rs组成，T表示全控型开关管GTO、BJT、IGBT、P-MOS。串联电感Ls用于开通缓冲vT，类似于线路电感Lσ≠0时的开通过程，开通轨迹为图2.3(b)中的AQEC，开通时iT↑，使v=V-Ldi/dt=V-LIo/t=V

7、仍反偏截止。CiTifIoIoCEB0iSTiDRi=i+iIo不变，i=Io(1-CLTCTft/t)下降，i=I/t上升，VDOfiCotfiDL=vcvT充电上升。若在tfi期QAPOVOVQVDVCEPT间，i→0，i→Io，使160V200V300VTC图2.3（a）图2.3（b）1tfiVCVTidtcVD临界关断缓冲0CSIo2()t则C＝SDt，v＝vVt2VfiCTfiD工作点从CA123.2.1全控型开关管LCRD复合缓冲器(续2)此后，T已关断，i继续对Cs充电到i=0，LLV=V=V，解V、L、C