【正文】 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 U iSVD SL rVDLC R? 工作過程分析 零電壓開關(guān)準諧振變換器 ? t1~t2時段： t1時刻二極管 VD導通 ， 電感 L通過VD續(xù)流 ， Cr、 Lr、 Ui形成諧振回路 。 t2時刻 ，iLr下降到零 ， uCr達到諧振峰值 。 St00000uCriSiLrUiuVDt0t5t4t3t2t1t6tttt2 3時段： t2時刻后 ， Cr向 Lr放電 ， 直到 t3時刻 ， uCr=Ui， iLr達到反向諧振峰值 。 3 4時段： 3時刻以后 ， Lr向 Cr反向充電 ， uCr繼續(xù)下降 ， 直到 t4時刻 uCr=0。 概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 U iSVD SL rVDLC R? 工作過程分析 零電壓開關(guān)準諧振變換器 ? t1到 t4時段電路諧振過程的方程為： St00000uCriSiLrUiuVDt0t5t4t3t2t1t6ttttrrrirrrddddLCCLituCUutiL???],[, 41rir 11 tttIiUu LttLttC ??? ??概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 工作過程分析 零電壓開關(guān)準諧振變換器 St00000uCriSiLrUiuVDt0t5t4t3t2t1t6tttt? t4~t5時段： VDS導通 ， uCr被箝位于零 ， iLr線性衰減 ， 直到 t5時刻 ， iLr=0。 由于這一時段 S兩端電壓為零 ， 在這一時段使開關(guān) S開通 ，不產(chǎn)生開通損耗 。 UiSVDSLrVDLC R概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 諧振過程定量分析 零電壓開關(guān)準諧振變換器 ? 諧振過程 ],[,1,)(s i n)( 41rrri1rrrr tttCLUttICLtuLC ????? ??? uCr的諧振峰值 （ 即開關(guān) S承受的峰值電壓 ） irrp UICLUL ??? 零電壓開關(guān)準諧振電路實現(xiàn)軟開關(guān)的條件： irr UICLL ?? 缺點： 諧振電壓峰值將高于輸入電壓 Ui的 2倍 ，增加了對開關(guān)器件耐壓的要求 。 概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 諧振直流環(huán)節(jié) 零電壓開關(guān)準諧振變換器 ? 逆變器的諧振直流環(huán)節(jié)也是屬于零電壓開關(guān)準諧振變換器 ， 其電路拓撲和工作波形如下圖所示 。 L rC rVDSVTSUi00t0t0t5t4t3t2t1tUiuCrIoiLrt概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 諧振直流環(huán)節(jié) 零電壓開關(guān)準諧振變換器 ? 諧振階段 ， t0~t1時段： t0時刻之前 ， 開關(guān) S處于通態(tài) ， iLrIL， 。 t0時刻 VTS關(guān)斷 ， 電路中發(fā)生諧振 。 iLr對 Cr充電 ， t1時刻 ， uCr=Ui。 L rC rVDSVTSUi00t0t0t5t4t3t2t1tUiuCrIoiLrt， 1 2時段： t1時刻 ， 諧振電流 iLr達到峰值 。 t1時刻以后 ， iLr繼續(xù)向 Cr充電 ， 直到t2時刻 iLr=I ， uCr達到諧振峰值 。 諧振階段 ， 2 3時段： uCr向 Lr和 L放電 ， 降低 ， 到零后反向 ， 直到 t3時刻 uCr=Ui。 諧振階段 ， 3 4時段： t3時刻 ， iLr達到反向諧振峰值 ， 開始衰減 ， uCr繼續(xù)下降 ， t4時刻 ，uCr=0， VTS的反并聯(lián)二極管 VDS導通 ， uCr被箝位于零 。 概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 諧振直流環(huán)節(jié) 零電壓開關(guān)準諧振變換器 ? 電感充電階段 ， t4~t0時段： 負載電流一部分經(jīng) VDS續(xù)流 ， iLr線性上升 ， VTS兩端電壓被箝位在零 ， 在這段時間內(nèi)開通 VTS， VTS零電壓開通 ， 電流 iLr繼續(xù)線性上升 ， t5時刻 ， iLr = Io，直到 t0時刻 ， VTS再次關(guān)斷 。 L rC rVDSVTSUi00t0t0t5t4t3t2t1tUiuCrIoiLrt電感充電階段 ， t4 t0時段： t4~t0階段 ， 直流母線電壓被箝位成零 ， 若這時逆變橋內(nèi)開關(guān)管換相 ， 則也是零電壓開通或關(guān)斷 。 缺點： 電壓諧振峰值很高 ， 增加了對開關(guān)器件耐壓的要求 。 概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 電路構(gòu)成 零電流開關(guān)準諧振變換器 ? 將 Buck變換器中開關(guān)用準諧振零電流開關(guān)代替就構(gòu)成了 Buck型零電流開關(guān)準諧振變換器 。 L rC r VDVD SVT SUiLC R0000t0t0t5t4t3t2t1t6uGuCruSiLr IoUitttt2 Ui? 開關(guān)周期分為 4個階段 ， 假定在開關(guān) VTS導通以前 ， 負載電流經(jīng)二極管 VD續(xù)流 ， 電容 Cr上電壓箝位到零 。 VDVD SVT SUiLC R概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 工作過程分析 零電流開關(guān)準諧振變換器 ? 第 1階段： t0 ~ t1， 電感充電階段 0000t0t0t5t4t3t2t1t6uGuCruSiLr IoUitttt2 UiL rC r VDVD SVT SUiLC R概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 工作過程分析 零電流開關(guān)準諧振變換器 ? 第 2階段： t1 ~ t4， 諧振階段 L rC r VDVT SU iLC RVD S概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 0000t0t0t5t4t3t2t1t6uGuCruSiLr IoUitttt2 Ui? 工作過程分析 零電流開關(guān)準諧振變換器 ? 第 3階段： t4 ~ t6， 電容放電階段 L rC r VDVT SU iLC RVD S概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 0000t0t0t5t4t3t2t1t6uGuCruSiLr IoUitttt2 Ui? 工作過程分析 零電流開關(guān)準諧振變換器 ? 第 4階段： t6 ~ t0， 續(xù)流階段 L rC r VDVT SU iLC RVD S概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 0000t0t0t5t4t3t2t1t6uGuCruSiLr IoUitttt2 Ui? 準諧振軟開關(guān)變換器與 PWM硬開關(guān)變換器相比 ? 具有許多明顯的優(yōu)點 – 電路的開關(guān)損耗大大降低 – 電磁干擾 (EMI)大大減小 – 變換電路可以以更高的開關(guān)頻率工作 – 相應(yīng)變換器的功率密度可以大大提高 ? 仍存在明顯的不足 – 器件可能承受過高的電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力 – 準諧振軟開關(guān)電路最主要的特點就是利用PFM調(diào)壓 ， 這使得電源的輸入濾波器 、 輸出濾波器的設(shè)計復雜化 ， 并影響系統(tǒng)的噪聲 。 PWM軟開關(guān)變換器 概述 功率電路的開關(guān)過程 軟開關(guān)的特征及分類 準諧振軟開關(guān)變換器 零電壓開關(guān)準諧振變換器 零電流開關(guān)準諧振變換器 PWM軟開關(guān)變換器 零開關(guān) PWM變換器 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 FB PWM軟開關(guān)變換器 PWM軟開關(guān)變換器 ? 準諧振軟開關(guān)變換器最主要的特點是利用PFM調(diào)壓 ? 常規(guī)的 PWM變換器開關(guān)頻率恒定 ， 當輸入電壓或負載變化時 ， 通?？空{(diào)節(jié)開關(guān)的占空比來調(diào)節(jié)輸出電壓 ， 控制方法簡單 ? 若將兩種拓撲的優(yōu)點組合在一起 ， 就形成