第7章軟開關(guān)技術(shù)(參考版)
2025-07-23 12:35本頁面
【正文】 3） 零電壓開關(guān)準諧振電路 、 零電壓開關(guān) PWM電路和零電壓轉(zhuǎn)換 PWM電路分別是三類軟開關(guān)電路的代表；諧振直流環(huán)電路是軟開關(guān)技術(shù)在逆變電路中的典型應(yīng)用 。按照其出現(xiàn)的先后 ， 可以將其分為準諧振 、 零開關(guān)PWM和零轉(zhuǎn)換 PWM三大類 。 圖 718 升壓型零電壓轉(zhuǎn)換 PWM電路的原理圖 S S 1 u S i Lr i S1 u S1 i D i S I L t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t t t t t t t t O O O O O O O O 圖 719 升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的理想化波形 本章小結(jié) ? 本章的重點為： 1） 軟開關(guān)技術(shù)通過在電路中引入諧振改善了開關(guān)的開關(guān)條件 ， 大大降低了硬開關(guān)電路存在的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲問題 。 ? t4~t5時段： t5時刻 S關(guān)斷 。 S開通的同時 S1關(guān)斷 ， Lr中的能量通過VD1向負載側(cè)輸送 ， 其電流線性下降 ， 主開關(guān) S中的電流線性上升 。 ? t2~t3時段： uCr被箝位于零 ，而電流 iLr保持不變 ， 這種狀態(tài)一直保持到 t3時刻 S開通 、 S1關(guān)斷 。 圖 719 圖 718 升壓型零電壓轉(zhuǎn)換 PWM電路的原理圖 S S 1 u S i Lr i S1 u S1 i D i S I L t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t t t t t t t t O O O O O O O O 圖 719 升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的理想化波形 零電壓轉(zhuǎn)換 PWM電路具有電路簡單、效率高等優(yōu)點。 ? t0~t1時段：， S1導(dǎo)通， VD尚處于通態(tài)，電感 Lr兩端電壓為 Uo，電流 iLr線性增長， VD中的電流以同樣的速率下降。 ? t0~t5是開關(guān)周期的一半，另一半工作過程完全對稱。 移相全橋型零電壓開關(guān)PWM電路 圖 717移相全橋電路在 t3~t4階段的等效電路 S 1 S 3 S 4 S 2 u AB u Lr i Lr u T1 u R i VD1 i VD2 i L t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 8 t 9 t 0 t 9 t 8 t t t t t t t t t t t t O O O O O O O O O O O O 圖 715 移相全橋電路的理想化波形 ? t4~t5時段： S3開通后， Lr的電流繼續(xù)減小。這種狀態(tài)維持到 t4時刻 S3開通。 ? t3~t4時段： t3時刻開關(guān) S4關(guān)斷后，變壓器二次側(cè) VD1和 VD2同時導(dǎo)通，變壓器一次側(cè)和二次側(cè)電壓均為零，相當于短路，因此 Cs Cs4與 Lr構(gòu)成諧振回路。 t1~t2時段： t1時刻開關(guān) S1關(guān)斷后，電容 Cs Cs2與電感 Lr、 L構(gòu)成諧振回路， uA不斷下降，直到 uA=0，VDS2導(dǎo)通，電流 iLr通過 VDS2續(xù)流。 移相全橋型零電壓開關(guān)PWM電路 ? 互為對角的兩對開關(guān) S1S4和 S2S3， S1的波形比S4超前 0~TS/2時間 ， 而 S2的波形比 S3超前 0~TS/2時間 ， 因此稱 S1和 S2為超前的橋臂 ， 而稱 S3和 S4為滯后的橋臂 。 同硬開關(guān)全橋電路相比 ， 僅增加了一個諧振電感 ， 就使四個開關(guān)均為零電壓開通 。 t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 0 i L r u Cr U in I L t t O O 圖 713 諧振直流環(huán)電路的理想化波形 圖 712 諧振直流環(huán)電路的等效電路 電壓諧振峰值很高，增加了對開關(guān)器件 耐壓 的要求。 t3~
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