第八章软开关电路最新完整版本.pptVIP

第8章软开关技术8.1软开关的基本概念8.2软开关电路的分类8.3典型的软开关电路8.4软开关技术新进展本章小结第8章软开关技术?引言8.1软开关的基本概念8.1.1硬开关和软开关8.1.2零电压开关和零电流开关8.1.1硬开关和软开关什么叫硬开关：8.1.1硬开关和软开关什么叫软开关：8.1.2零电压开关和零电流开关零电压开通开关开通前其两端电压为零——开通时不会产生损耗和噪声。零电流关断开关关断前其电流为零——关断时不会产生损耗和噪声。零电压关断与开关并联的电容能延缓开关关断后电压上升的速率，从而降低关断损耗。零电流开通与开关串联的电感能延缓开关开通后电流上升的速率，降低了开通损耗。8.2软开关电路的分类根据开关元件开通和关断时电压电流状态，分为零电压电路和零电流电路两大类。根据软开关技术发展的历程可以将软开关电路分成准谐振电路、零开关PWM电路和零转换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。8.2软开关电路的分类8.2软开关电路的分类1）准谐振电路准谐振电路－准谐振电路中电压或电流的波形为正弦半波，因此称之为准谐振。是最早出现的软开关电路。特点：谐振电压峰值很高，要求器件耐压必须提高；谐振电流有效值很大，电路中存在大量无功功率的交换，电路导通损耗加大；谐振周期随输入电压、负载变化而改变，因此电路只能采用脉冲频率调制（PulseFrequencyModulation—PFM）方式来控制。8.2软开关电路的分类8.2软开关电路的分类8.2软开关电路的分类8.3典型的软开关电路8.3.1零电压开关准谐振电路8.3.2谐振直流环8.3.3移相全桥型零电压开关PWM电路8.3.4零电压转换PWM电路8.3.1零电压开关准谐振电路8.3.1零电压开关准谐振电路8.3.1零电压开关准谐振电路t1~t2时段：t2~t3时段：t3~t4时段：8.3.1零电压开关准谐振电路t4~t5时段：t5~t6时段：t6~t0时段：8.3.2谐振直流环谐振直流环电路应用于交流-直流-交流变换电路的中间直流环节（DC-Link）。通过在直流环节中引入谐振，使电路中的整流或逆变环节工作在软开关的条件下。8.3.2谐振直流环8.3.2谐振直流环t2~t3时段：t3~t4时段：t4~t0时段：8.3.3移相全桥型零电压开关PWM电路移相全桥电路是目前应用最广泛的软开关电路之一，它的特点是电路简单。同硬开关全桥电路相比，仅增加了一个谐振电感，就使四个开关均为零电压开通。8.3.3移相全桥型零电压开关PWM电路1）移相全桥电路控制方式的特点：8.3.3移相全桥型零电压开关PWM电路互为对角的两对开关S1-S4和S2-S3，S1的波形比S4超前0~TS/2时间，而S2的波形比S3超前0~TS/2时间，因此称S1和S2为超前的桥臂，而称S3和S4为滞后的桥臂。8.3.3移相全桥型零电压开关PWM电路2）工作过程：8.3.3移相全桥型零电压开关PWM电路t3~t4时段：t3时刻开关S4关断后，变压器二次侧VD1和VD2同时导通，变压器一次侧和二次侧电压均为零，相当于短路，因此Cs3、Cs4与Lr构成谐振回路。Lr的电流不断减小，B点电压不断上升，直到S3的反并联二极管VDS3导通。这种状态维持到t4时刻S3开通。因此S3为零电压开通。8.3.3移相全桥型零电压开关PWM电路t4~t5时段：S3开通后，Lr的电流继续减小。iLr下降到零后反向增大，t5时刻iLr=IL/kT，变压器二次侧VD1的电流下降到零而关断，电流IL全部转移到VD2中。t0~t5是开关周期的一半，另一半工作过程完全对称。8.3.4零电压转换PWM电路1）工作过程：辅助开关S1超前于主开关S开通，S开通后S1关断。t0~t1时段：，S1导通，VD尚处于通态，电感Lr两端电压为Uo，电流iLr线性增长，VD中的电流以同样的速率下降。t1时刻，iLr=IL，VD