软开关技术6-3-2015-2.ppt

Buck ZVS-MRCs变换电路的工作模态分析 （a）[t0，t1] 电感充电阶段 D 1 I 0 V in Q 1 L r i Lr C d D Q 1 C s （b）[t1，t2] 谐振1阶段 D 1 I 0 V in Q 1 L r i Lr C d D Q 1 C s t t 1 t v gs t t t I i Lr 0 t I i D 0 1 V v in Q I i Q 0 V v in D t 4 t 3 t 2 t 0 D1 零电流下自然关断 t t 1 t v gs t t t I i Lr 0 t I i D 0 1 V v in Q I i Q 0 V v in D t 4 t 3 t 2 t 0 （c）[t2，t3] 谐振2阶段 D 1 I 0 V in Q 1 L r i Lr C d D Q 1 C s （d）[t3，t4] 谐振3阶段 D 1 I 0 V in Q 1 L r i Lr C d D Q 1 C s Buck ZVS-MRCs变换电路的工作模态分析 D1 零电压导通后，Q1零电压导通 优缺点： （1） 吸收了开关管和二极管的结电容和寄生 电容，同时实现了开关管和二极管零电 压开通; （2） 负载变化很大时，开关承受较低的应力 （小于输入的3倍，零电压11倍); （3） 开关电流应力较大 ★ S：ZV ON ZV OFF ★ D1：ZV ON ZC+ZV OFF 例题 D Q 1 R 0 L f C f V 0 V in Q 1 L r i Lr v Cr C r D 1 Integrated ZCS Quasi-Resonant Power Factor Correction Converter Based on Flyback Topology 应用举例 工作波形和模态分析 工作波形和模态分析 工作波形和模态分析 实验波形 思考题 ZVS-QRC与ZCS-QRC电路采用的是何种控制方式，实现软开关的条件是什么？ 全波与半波工作模式主要区别是什么？和硬开关电路 比较，软开关电路中主功率器件上的应力各有何变化？ 6-3 准谐振与多谐振DC/DC变换器 准谐振与多谐振变换器是较早提出的一类软开关变换器，它是在常规DC/DC开关变换器的基础上加上谐振电感和谐振电容形成的。由于运行中，变换器工作在谐振模式的时间仅占一个开关周期的一部分，其余运行在非谐振模式，所以称之为准谐振变换器。 零电流与零电压准谐振开关 零电流开关准谐振变换器（ZCS-QRCs） 零电压开关准谐振变换器（ZVS-QRCs） 零电压多谐振变换器（ZVS-MRCs） 6-3-1、零电流与零电压准谐振开关 准谐振开关一般由一个开关器件和LC谐振电路构成，分为零电流和零电压两类。 零电流 零电压 零电流L型 零电流M型 零电压L型 零电压M型 L型半波 L型全波 M型半波 M型全波 L型半波 L型全波 M型半波 M型全波 零电流型：S1开通激发，谐振电流到零 零电流L型 零电流M型 零电压型：S1关断激发，谐振电压到零 零电压L型 零电压M型 L 型半波、全波模式 M 型半波、全波模式 （1） 准谐振电路 (a)零电压开关准谐振变换电路 (b)零电流开关准谐振变换电路 (c)零电压开关多谐振准谐振变换电路 准谐振电路基本单元 (a)ZVS-QRC (c)ZVS-MRC (b)ZCS-QRC 出现最早，电路中电压或电流为正弦半波，开关损耗和噪 声降低，但谐振峰值高。 6-3-2 零电流开关准谐振变换器（ZCS-QRCs） 特点： 开关在零电流条件下开通和关断，峰值谐振电流流经电路开关， 但峰值电压与普通开关型变换电路相同。 基本的Buck变换器 Buck 型零电流开关准谐振变换电路 1、工作原理： 开关闭合时，由于电感Lr的作用，Q1在零电流下导通，Q1导通后，电感Lr与电容Cr谐振，使Q1通过的电流呈近似正弦波，当电感电流谐振到零时，Q1可在零电流下关断。 （b）全波模式 （a）半波模式 D 1 R 0 L f C f 0 V V in Q 1 L r i Lr v Cr C r D Q1 0 D 1 R 0 L f C f V V in Q 1 L r i Lr v Cr C r D Q 1 （a）半波模式 （b）[t1，t2] 谐振阶段 L r M M D 1 L f I 0 V in Q 1 i Lr v Cr C