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第6章 软开关技术 6.1 软开关的基本概念 6.1.1 软开关及其特点 6.1.2 软开关的分类 6.2 基本的软开关电路 6.2.1 准谐振变换电路 6.2.2 零开关PWM变换电路 6.2.3 零转换PWM变换电路 概述 1、硬开关： 2）特点： 不存在电压和电流的交迭。 降低开关损耗、开关噪声。提高开关频率。 　硬开关（开关过程） 软开关过程（开关过程） 2、根据软开关技术发展的历程软开关电路 可分为： 1）准谐振变换电路 2）零开关PWM变换电路 3）零转换PWM变换电路 第6章 软开关技术 6.1 软开关的基本概念 6.1.1 软开关及其特点 6.1.2 软开关的分类 6.2 基本的软开关电路 6.2.1 准谐振变换电路 6.2.2 零开关PWM变换电路 6.2.3 零转换PWM变换电路 基本的软开关电路 1、 准谐振变换电路 3）准谐振电路中电压或电流的波形为正弦半波，因此 称之为准谐振。 1）是PWM电路与QRC电路的结合,它在准谐振型变 换电路基础上加入一个辅助开关管来控制谐振元件的谐振过 程，仅在需要开关状态转变时才启动谐振电路，造成开关管 的零压开通或零流关断条件。 2）谐振电感L与主开关器件串联在电路中，开通时 承受负载电流，因此，变换电路可按恒定频率PWM方式 调控输出电压，利用启动准谐振变换电路创造零压或零 流条件，开通或关断开关器件。 3）既可以像QRC电路一样通过谐振为主功率开关 管创造零电压或零电流开关条件，又可以使电路像常规 PWM电路一样，通过恒频占空比调制来调节输出电压。 ZVS PWM变换电路是在 ZVS QRC电路的谐振电感Lr上并联一个辅助开关管D2和T2组成的。 若tt0时，主开关管T1和辅助开关T2都是导通的，续流二极管D截止，iL=If=I0，ucr=0。在一个开关周期T5中，可分5个阶段来分析电路的工作过程； t=t0 时，ucr=0,撤除T1的驱动 信号ug1使零电压T1关断，电流 立即从 T1转移到Cr，给Cr充电， 由于iL=If=I0恒定，ucrUd时，续 流二极管D仍处于反偏截止。 t=t1，Cr充电到ucr=Ud，续流 二极管D不再反偏而导电。 由于续流二极管D导电，经 T2、D2续流，这段时期是可以 通过改变辅助开关T2的关断时 刻t2控制的，因此续流二极管D 导电的占空比是可以实施PWM 控制的，用它来调控输出电压。 由于在t=t2时刻撤除辅助开 关管T2的驱动信号而关断，Cr、 Lr产生谐振。在T2关断前瞬间， 由于T1已关断，ucr=Ud，所以 T2为零电压关断。 从t=t2后到1/4谐振周期时， ucr到达最大值Ud+I0Zr，此后电 容Cr放电，ucr下降，到t=t3时， 此期间iL为负值。 负电流iL经二极管D、D1向电源Ud回馈能量。 由于导通的D1与主开关管T1并联，在此期间若对T1施加驱动信号则T1 将在零电压下开通。 T1 开通后负iL反向从零线性增大，到t=t4时iL=I0，续流二极管D的电流iD=I0=iL从I0减小到零而自然关断。 使T1在零电压下开通，必须选择谐振电路的参数使之满足下列关系： t=t4时，主开关管下T1已处于通态,D反偏截止 ,电源Ud向负载恒流供电。 在t=t5时，撤除T1的驱动信号，T1关断，（因为T1关断时ucr=uT1很小，T1也是软关断）完成一个开关周期T5。 2、零电流(关断)开关PWM 变换电路 Buck ZCS PWM变换电路一个开关周期可分为 6个时间段描述： 1）t0tt1阶段 2）t1tt2阶段 3）t2tt3阶段 4）t3tt4阶段 5）t4tt5阶段 6）t5tt6阶段 设定tt0时，主开关管T1和辅助开关管T2都是断开的，续流二极管D导通使iD=I0，谐振电容Cr上的电压为零。 零开关PWM变换电路 6.２.2 2、零电流(关断)开关PWM变换 电路工作过程 对T1施加驱动信号ug1使其导通，iT1=iL线性上升至I0，iD=i