软开关变换器修改版课件.ppt

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1、现代电源技术Modernpowertechnologies第5章学习指导学习指导软开关是指，通过在原来的开关电路中增加很小的电感、电容等谐振元件，构成辅助换流网络，在开关过程前后引入谐振过程，使开关开通前电压先降为零(零电压开通)或开通过程中电流缓慢上升(零电流开通)，或关断前电流先降为零(零电流关断)或关断过程中电压缓慢上升(零电压关断)，就可以消除或减低开关过程中电压、电流的重叠部分的面积，从而减小甚至消除开关损耗和开关噪声。软开关分为零电压开关、零电流开关、混合软开关。根据软开关技术发展的历程，软开关变换器分为准谐振变

2、换器、PWM软开关变换器。学习指导5.1概述5.1.1功率电路的开关过程5.1.2软开关的特征及分类5.1.3谐振电路的构成及特性5.2准谐振软开关变换器5.2.1零电压开关准谐振变换器5.2.2零电流开关准谐振变换器5.3PWM软开关变换器5.3.1零开关PWM变换器5.3.2零转换PWM变换器5.3.3移相控制ZVS-PWM全桥变换器第5章学习指导学习指导准谐振变换器（QRC）的特点是谐振元件参与能量变换的某一个阶段，而不是全程参与。准谐振变换器分为零电压开关准谐振变换器（ZVSQRC），零电流开关准谐振变换器（ZCSQ

3、RC），零电压开关多谐振变换器（ZVSMRC），和用于逆变器的谐振直流环节（ResonantDC－Link），这类变换器也需要采用频率调制方法。准谐振软开关DC/DC变换器最主要的特点就是利用PFM调压，这使得电源的输入滤波器、输出滤波器的设计复杂化，并影响系统的噪声。学习指导5.1概述5.1.1功率电路的开关过程5.1.2软开关的特征及分类5.1.3谐振电路的构成及特性5.2准谐振软开关变换器5.2.1零电压开关准谐振变换器5.2.2零电流开关准谐振变换器5.3PWM软开关变换器5.3.1零开关PWM变换器5.3.2零转换

4、PWM变换器5.3.3移相控制ZVS-PWM全桥变换器第5章学习指导学习指导常规的PWM变换器开关频率恒定，控制方法简单。在准谐振软开关DC/DC变换器中，谐振产生在开关管整个导通或整个关断区间，若把谐振控制在开关管导通前或关断前很小一段时间内，且谐振半周期远小于开关周期，这就构成了PWM软开关变换器。PWM软开关变换器主要分为零开关PWM变换器、零转换PWM变换器和移相全桥软开关PWM变换器。学习指导5.1概述5.1.1功率电路的开关过程5.1.2软开关的特征及分类5.1.3谐振电路的构成及特性5.2准谐振软开关变换器5.

5、2.1零电压开关准谐振变换器5.2.2零电流开关准谐振变换器5.3PWM软开关变换器5.3.1零开关PWM变换器5.3.2零转换PWM变换器5.3.3移相控制ZVS-PWM全桥变换器第5章学习指导学习指导本章主要讨论软开关的基本概念与分类，谐振型软开关变换器、准谐振软开关变换器和PWM软开关变换器的电路构成和基本的工作原理。建议重点学习以下主要内容：1）软开关的基本概念与分类、软开关电路的分类。2）准谐振软开关电路的工作原理和电路工作特点。3）零电压、零电流开关电路的构成特点、工作原理；零转换开关电路的构成特点、工作原理；移

6、相控制软开关PWM全桥变换器的工作原理。学习指导5.1概述5.1.1功率电路的开关过程5.1.2软开关的特征及分类5.1.3谐振电路的构成及特性5.2准谐振软开关变换器5.2.1零电压开关准谐振变换器5.2.2零电流开关准谐振变换器5.3PWM软开关变换器5.3.1零开关PWM变换器5.3.2零转换PWM变换器5.3.3移相控制ZVS-PWM全桥变换器第5章软开关变换器123概述准谐振软开关变换器PWM软开关变换器基本内容常规的DC/DCPWM功率变换技术进一步提高开关频率会面临许多问题。随着开关频率的提高，一方面开关管的开

7、关损耗会成正比的上升，使电路的效率大大的降低，从而使变换器处理功率的能力大幅下降；另一方面，系统会对外产生严重的电磁干扰（EMI）。所谓软开关，通常是指零电压开关ZVS（ZeroVoltageSwitching）和零电流开关ZCS（ZeroCurrentSwitching）或近似零电压开关与零电流开关。5.1概述学习指导5.1概述5.1.1功率电路的开关过程5.1.2软开关的特征及分类5.1.3谐振电路的构成及特性5.2准谐振软开关变换器5.2.1零电压开关准谐振变换器5.2.2零电流开关准谐振变换器5.3PWM软开关变换器

8、5.3.1零开关PWM变换器5.3.2零转换PWM变换器5.3.3移相控制ZVS-PWM全桥变换器硬开关过程是通过突变的开关过程中断功率流而完成能量的变换；而软开关过程是通过电感L和电容C的谐振，使开关器件中的电流（或其两端的电压）按正弦或准正弦规律变化，当电流过零时，使器件关断，或者当电