軟開關(guān)技術(shù)ppt課件(已修改)
2025-05-16 13:18 本頁面
【正文】 電力電子技術(shù) 71 第 8章 軟開關(guān)技術(shù) 引言 軟開關(guān)的基本概念 軟開關(guān)電路的分類 典型的軟開關(guān)電路 本章小結(jié) 電力電子技術(shù) 72 第 8章 軟開關(guān)技術(shù) ? 引言 現(xiàn)代電力電子裝置的 發(fā)展趨勢 小型化、輕量化、對效率和電磁兼容性也有更高的要求。 電力電子裝置高頻化 濾波器 、 變壓器體積和重量減小 ， 電力電子裝置小型化 、 輕量化 。 開關(guān)損耗增加 ， 電磁干擾增大 。 軟開關(guān)技術(shù) 降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲 。 進(jìn)一步提高開關(guān)頻率。 電力電子技術(shù) 73 軟開關(guān)的基本概念 硬開關(guān)和軟開關(guān) 零電壓開關(guān)和零電流開關(guān) 電力電子技術(shù) 74 硬開關(guān)和軟開關(guān) 硬開關(guān)： 開關(guān)過程中電壓和電流均不為零 ， 出現(xiàn)了重疊 。 電壓 、 電流變化很快 ， 波形出現(xiàn)明顯得過沖 ， 導(dǎo)致開關(guān)噪聲 。 圖 7－ 1 硬開關(guān)的開關(guān)過程 t 0 a）硬開關(guān)的開通過程 b）硬開關(guān)的關(guān)斷過程 u i P 0 u i t u u i i P 0 0 電力電子技術(shù) 75 軟開關(guān)： 在原電路中增加了小電感 、 電容等諧振元件 ， 在開關(guān)過程前后引入諧振 ， 消除電壓 、 電流的重疊 。 降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲 。 u i P 0 u i t t 0 u i P 0 u i t t 0 a）軟開關(guān)的開通過程 b）軟開關(guān)的關(guān)斷過程 圖 7－ 2 軟開關(guān)的開關(guān)過程 電力電子技術(shù) 76 零電壓開關(guān)和零電流開關(guān) ? 零電壓開通 ? 開關(guān) 開通 前其兩端 電壓 為零 —— 開通時不會產(chǎn)生損耗和噪聲。 ? 零電流關(guān)斷 ? 開關(guān) 關(guān)斷 前其 電流 為零 —— 關(guān)斷時不會產(chǎn)生損耗和噪聲。 ? 零電壓關(guān)斷 ? 與開關(guān) 并聯(lián) 的 電容 能延緩開關(guān)關(guān)斷后電壓上升的速率，從而降低關(guān)斷損耗。 ? 零電流開通 ? 與開關(guān) 串聯(lián) 的 電感 能延緩開關(guān)開通后電流上升的速率，降低了開通損耗。 當(dāng)不指出是開通或是關(guān)斷，僅稱 零電壓開關(guān) 和零電流開關(guān) 。 靠電路中的諧振來實現(xiàn)。 電力電子技術(shù) 77 軟開關(guān)電路的分類 根據(jù)開關(guān)元件開通和關(guān)斷時電壓電流狀態(tài)，分為 零電壓電路 和 零電流電路 兩大類。 根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程可以將軟開關(guān)電路分成準(zhǔn)諧振電路 、 零開關(guān) PWM電路 和 零轉(zhuǎn)換 PWM電路 。 每一種軟開關(guān)電路都可以用于降壓型、升壓型等不同電路，可以從 基本開關(guān)單元 導(dǎo)出具體電路 。 電力電子技術(shù) 78 軟開關(guān)電路的分類 圖 7－ 3基本開關(guān)單元的概念 a）基本開關(guān)單元 b）降壓斬波器中的基本開關(guān)單元 c）升壓斬波器中的基本開關(guān)單元 d）升降壓斬波器中的基本開關(guān)單元 電力電子技術(shù) 79 軟開關(guān)電路的分類 1）準(zhǔn)諧振電路 ? 準(zhǔn)諧振電路 －準(zhǔn)諧振電路中電壓或電流的波形為正弦半波，因此稱之為準(zhǔn)諧振。是最早出現(xiàn)的軟開關(guān)電路。 特點 ： 諧振電壓峰值很高，要求器件耐壓必須提高； 諧振電流有效值很大，電路中存在大量無功功率的交換，電路導(dǎo)通損耗加大； 諧振周期隨輸入電壓、負(fù)載變化而改變，因此電路只能采用脈沖頻率調(diào)制 （ Pulse Frequency Modulation— PFM） 方式來控制。 分別介紹三類軟開關(guān)電路 電力電子技術(shù) 710 軟開關(guān)電路的分類 可分為： 用于逆變器的諧振直流環(huán)節(jié)電路(Resonant DC Link） 。 圖 74 準(zhǔn)諧振電路的基本開關(guān)單元 c)零電壓開關(guān)多諧振電路的基本開關(guān)單元 電壓開關(guān)多諧振電路 (ZeroVoltageSwitching MultiResonantConverter— ZVS MRC） b)零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振電路的基本開關(guān)單元 零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振電路
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