【正文】 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(fù)雜化 ， 并影響系統(tǒng)的噪聲 。 VT SVD SVT S1VDC rL rU iLC R0000uSuS1uCriLrt0t6t5t4t3t2t1t7t8tttt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 1階段： t0~t1， 諧振電容充電階段 t0時刻 ，開關(guān)管 VTS關(guān)斷 ， 負載電流 Io通過 VTS1的本體二極管給電容 Cr充電 ， Cr上的電壓線性上升 ，在 t1時刻 ， uCr達到 Ui， iLr開始減小 ， 二極管VD導(dǎo)通 ， 進入第 2階段 。 ? 在零開關(guān) PWM變換器中 ， 諧振元件雖然不是一直諧振工作 ， 但諧振電感卻串聯(lián)在主功率回路中 ， 損耗較大 。 uVT suCr00000iVTsiLruVDiVDiVDUoIit0t10t9t8t7t6t5t4t3t2t1tttttttuVT s1Ii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 1階段 ， t0 ~ t1: t0以前 ， 主開關(guān) VTS和輔助開關(guān) VTS1斷態(tài) ， 二極管 VD導(dǎo)通 。該狀態(tài)維持到 t6時刻 ， VTS關(guān)斷 ， 第 6階段結(jié)束 。 ***+UiVT1 VD1VD4VD3VD2VT2VT4VT3BAVD6VD5DCCTLRLC2 C 4C3C1Lr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)變換器的工作原理 ***+UiVT1 VD1VD4VD3VD2VT2VT4VT3BAVD6VD5DCCTLRLC2 C 4C3C1Lr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 ? 假設(shè)： 1) 所有開關(guān)管 、 二極管均為理想器件 2) 所有電感 、 電容和變壓器均為理想元件 3) C1=C2=C3=C4=C 4) LLr/n2， n為變壓器原副邊匝比 。 FB PWM軟開關(guān)變換器 ? 第 5階段： t6 ~ t7階段 ， 電流反向增大階段 ? 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? t6時刻 ， 變壓器原邊電流 ip下降到零 ， 電源經(jīng)過 V V2將 Ui加到變壓器原邊 ， 由于變壓器副邊換相短路 ， 變壓器原邊電流 ip將以 Ui/Lr的速率增加 ， t7時刻 ip上升到等于負載電流 ，副邊換相結(jié)束 ， VD5關(guān)斷 ， 第 5階段結(jié)束 。 ? AB兩點間的電壓 uo為交流方波電壓 ， 若 AB間接一個變壓器 ， 則變壓器輸出仍為交流方波電壓 ， 該電壓再經(jīng)過整流濾波即可得到直流電壓 ， 這就是移相全橋 PWM DC/DC變換器 。 uVT suCr00000iVTsiLruVDiVDiVDUoIit0t10t9t8t7t6t5t4t3t2t1tttttttuVT s1IiL rC rRCVD 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 5階段： t4~t5： t4時刻 ， VDS中的電流下降到零 ， 隨后 VTS開始導(dǎo)通 ， iVTs增大 ， iLr減小 ，t5時刻 ， iVTs等于 Ii， iLr下降到零 ， 第 5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 ? Boost型零電壓轉(zhuǎn)換 PWM變換器 工作過程分析 ? Boost型零電壓轉(zhuǎn)換 PWM變換器如下圖所示 。 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 0000uSuS1uCriLrt0t6t5t4t3t2t1t7t8ttttVT SVD SVT S1VDC rL rU iLC R? 第 7階段： t7~t8，能量傳遞階段 該階段完成能量從輸入到輸出的傳遞任務(wù)，直到 t8時刻 VTS關(guān)斷，進入下一個工作周期。 在諧振電容上串接一個可控開關(guān)則構(gòu)成如下圖所示的零電壓開關(guān) PWM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 ? 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 。 iLr對 Cr充電 ， t1時刻 ， uCr=Ui。 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 。 ui00ptttonui00ptttof f? 使開關(guān)開通前兩端電壓為零 ， 這