電機(jī)與電力電子技術(shù)-孫冠群第13章 軟開關(guān)技術(shù)-電子課件

第14章軟開關(guān)技術(shù)2■現(xiàn)代電力電子裝置的發(fā)展趨勢是小型化、輕量化，同時(shí)對裝置的效率和電磁兼容性也提出了更高的要求?！鲭娏﹄娮与娐返母哳l化

◆可以減小濾波器、變壓器的體積和重量，電力電子裝置小型化、輕量化。

◆開關(guān)損耗增加，電路效率嚴(yán)重下降，電磁干擾增大?！鲕涢_關(guān)技術(shù)

◆降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。

◆使開關(guān)頻率可以大幅度提高。14.2軟開關(guān)技術(shù)14.1軟開關(guān)原理14.3軟開關(guān)典型應(yīng)用4■硬開關(guān)

◆開關(guān)過程中電壓、電流均不為零，出現(xiàn)了重疊，有顯著的開關(guān)損耗。

◆電壓和電流變化的速度很快，波形出現(xiàn)了明顯的過沖，從而產(chǎn)生了開關(guān)噪聲。

◆開關(guān)損耗與開關(guān)頻率之間呈線性關(guān)系，因此當(dāng)硬電路的工作頻率不太高時(shí)，開關(guān)損耗占總損耗的比例并不大，但隨著開關(guān)頻率的提高，開關(guān)損耗就越來越顯著。

圖8-1硬開關(guān)降壓型電路及波形a）電路圖b）理想化波形

t0uiP0uituuiiP00圖8-2硬開關(guān)過程中的電壓和電流a)關(guān)斷過程b)開通過程a)b)14.1軟開關(guān)原理5■軟開關(guān)◆軟開關(guān)電路中增加了諧振電感Lr和諧振電容Cr，與濾波電感L、電容C相比，Lr和Cr的值小得多，同時(shí)開關(guān)S增加了反并聯(lián)二極管VDS，而硬開關(guān)電路中不需要這個二極管。

◆降壓型零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路中，在開關(guān)過程前后引入諧振，使開關(guān)開通前電壓先降到零，關(guān)斷前電流先降到零，消除了開關(guān)過程中電壓、電流的重疊，從而大大減小甚至消除開關(guān)損耗，同時(shí)，諧振過程限值了開關(guān)過程中電壓和電流的變化率，這使得開關(guān)噪聲也顯著減小。

Pui0uitt0uiP0uitt0uu圖8-3降壓型零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路及波形a）電路圖b）理想化波形a)b)圖8-4軟開關(guān)過程中的電壓和電流a)關(guān)斷過程b)開通過程

14.1軟開關(guān)原理614.2軟開關(guān)技術(shù)714.2軟開關(guān)技術(shù)14.2.1軟開關(guān)的基本電路814.2軟開關(guān)技術(shù)14.2.2ZCS型準(zhǔn)諧振變流器914.2軟開關(guān)技術(shù)14.2.3ZVS型準(zhǔn)諧振變流器1014.3軟開關(guān)典型應(yīng)用1114.3軟開關(guān)典型應(yīng)用1214.3軟開關(guān)典型應(yīng)用13■軟開關(guān)技術(shù)出現(xiàn)了以下幾個重要的發(fā)展趨勢

◆新的軟開關(guān)電路拓?fù)涞臄?shù)量仍在不斷增加，軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用也越來越普遍。

◆在開關(guān)頻率接近甚至超過1MHz、對效率要求又很高的場合，曾經(jīng)被遺忘的諧振電路又重新得到應(yīng)用，并且表現(xiàn)出很好的性能。

◆采用幾個簡單、高效的開關(guān)電路，通過級聯(lián)、并聯(lián)和串連構(gòu)成組合