【正文】 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 第 3階段： t3 ~ t4階段 ， 滯后臂諧振階段 *U iVT 1 VD1VD 4VD 3VD 2VT 2 VT 4VT 3BATC 2C 4C 3C 1L r**+VD6VD 5DCCLR L? FB PWM軟開關(guān)變換器的工作原理 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 VT1VT2VT1VT4VT3VT4uABiPuCDt0t9t8t7t6t5t4t3t2t1t10t16t15t14t13t12t11ttttt00000? t3時刻 ， VT4關(guān)斷 ， 這時 Lr和 C C4開始諧振 ，諧振過程 C4兩端電壓增大 ， C3兩端電壓減小 ，AB兩點電壓開始變負 ， 副邊 VD VD6開始換相 ， 變壓器副邊相當(dāng)于短路 ， L不參與諧振 。 uVT suCr00000iVTsiLruVDiVDiVDUoIit0t10t9t8t7t6t5t4t3t2t1tttttttuVT s1IiL rCrRCVD 1VDLVT S1VT SVD SU i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 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? FB PWM軟開關(guān)變換器的引入 ? 在 前面 已經(jīng)介紹過移相控制的單相全橋逆變電路 ， 電路與工作波形如下圖所示 。 uVT suCr00000iVTsiLruVDiVDiVDUoIit0t10t9t8t7t6t5t4t3t2t1tttttttuVT s1IiL rCrRCVD 1VDLVT S1VT SVD SU i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 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 ? 第 3階段： t2 ~ t3： t2時刻 ， iLr達到峰值 ， uCr下降到零 ， 隨后 VDS導(dǎo)通給 iLr續(xù)流并維持峰值 ，uCr維持零 ， 直到 t3時刻 VTS1關(guān)斷 ， 第 3階段結(jié)束 。 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 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 ? 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器它可分為零電壓轉(zhuǎn)換 PWM變換器 (ZVT PWM Converter)和零電流開關(guān)PWM變換器 ( ZCT PWM Converter) 。 0000uSuS1uCriLrt0t6t5t4t3t2t1t7t8ttttVT SVD SVT S1VDC rL rU iLC 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 零開關(guān) PWM變換器 ? 第 4階段： t3~t5， 諧振階段 t3時刻 ， VTS1導(dǎo)通 ， Lr， Cr開始諧振 ， uCr開始下降 ， iLr反向增大 ， t4時刻 ， uCr下降至 Ui， iLr達到反向峰值；隨后 iLr反向減小 ， uCr繼續(xù)下降 ， 直至 t5時刻 ，uCr下降到零 ， 第 4階段結(jié)束 。 St00000uCriSiLrUiuVDt0t5t4t3t2t1t6ttttVD SVT SL rC rC RU iLVD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 零開關(guān) PWM變換器 ? 電路構(gòu)成 VD SVT SL rC rC RU iLVDS 1S1000uGuCiLrUit0tt6t5t4t3t2t1ttt? 如果 S1的關(guān)斷時刻和 VTS的開通時刻保持不變 ，改變 VTS的關(guān)斷時刻 ， 則可以實現(xiàn) PWM控制 。 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 。 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 。 電感 Lr+L向 Cr充電 ， uCr線性上升 ， 同時 VD兩端電壓 uVD逐漸下降 ， 直到 t1時刻 ，uVD=0。 ttIIio ffCC ??ttUuoffC?? 關(guān)斷過程： CCof f0of fCof fCC0of f 6)(1 of fof f IfUtt dttUttIIfi ud tTPtt ????? ??? 關(guān)斷損耗為： 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 iu0 tto ff 功率電路的開關(guān)過程 ? 則 一個開關(guān)周期的平均開通和關(guān)斷損耗 PS為： o f fon PPP S ??CCof fon6 IfUtt ??? 除此之外，管子在關(guān)斷期間輸出電容儲存的能量，在管子導(dǎo)通時，損耗在器件內(nèi)部，在高的輸入電壓下，開通損耗是很大的，尤其當(dāng)開關(guān)頻率高到 MHz量級時，電容放電引起的開通損耗占決定性因素 。 ? 開關(guān)器件在零電壓或零電流條件下導(dǎo)通或關(guān)斷 ， 使器件的 開關(guān)損耗在理論上為零 。 ? 軟開關(guān)技術(shù) ? 降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲 。 ? 關(guān)斷損耗 ：關(guān)斷過程電流和電壓有一個交疊區(qū) ， 產(chǎn)生損耗 ， 稱為關(guān)斷損耗 （ Turnoff loss） ， 如下圖 (b)所示 。 ? 根據(jù)電路中主要的開關(guān)元件是零電壓開通還是零電流關(guān)斷， 軟開關(guān)電路分為 ： – 零電壓電路 – 零電流電路 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 軟開關(guān)的特征及分類 ? 根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程，可以將軟開關(guān)電路分為 – 諧振型變換器 – 準諧振變換器 – 零開關(guān) PWM變換器 – 零轉(zhuǎn)換 PWM變換器 – 移相全橋 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 ? 準諧振軟開關(guān)變換器－ 準諧振電路 ? 準諧振電路中電壓或電流的波形為正弦半波 ， 因此稱之為準諧振 。 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(dǎo)通 ， uCr被箝位于零 ， iLr線性衰減 ， 直到 t5時刻 ， iLr=0。 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 。 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，