第8章 软开关技术0.ppt

§8.3.1 零电压开关准谐振电路 1）电路结构 以降压型为例: 假设电感L和电容C很大，可等效为电流源和电压源，并忽略电路中的损耗。 图8-7 零电压开关准谐振电路原理图 §8.3.1 零电压开关准谐振电路 选择开关S关断时刻为分析的起点。 t0~t1时段： t0之前，开关S为通态，二极管VD为断态，uCr=0，iLr=IL ， t0时刻S关断，与其并联的电容Cr使S关断后电压上升减缓，因此S的关断损耗减小。 S关断后，VD尚未导通。电感Lr+L向Cr充电， uCr线性上升，同时VD两端电压uVD逐渐下降，直到t1时刻，uVD=0，VD导通。 2）工作原理 t0~t1时段的等效电路 §8.3.1 零电压开关准谐振电路 2）工作原理 t0~t1时段的等效电路 S S ( u C r ) i S i L r u VD t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 6 t 0 t t t t t t 5 O O O O O 图8－8零电压开关准谐振电路的理想波形 §8.3.1 零电压开关准谐振电路 t1~t2时段： t1时刻二极管VD导通，电感L通过VD续流，Cr、Lr、Ui形成谐振回路。 t2时刻，iLr下降到零，uCr达到谐振峰值。 t2~t3时段： t2时刻后，Cr向Lr放电，直到t3时刻，uCr=Ui，iLr达到反向谐振峰值。 t3~t4时段： t3时刻以后，Lr向Cr反向充电，uCr继续下降，直到t4时刻uCr=0。 t1~t2时段的等效电路 u S S ( u C r ) i S i L r u VD t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 6 t 0 t t t t t t 5 O O O O O 图8－8零电压开关准谐振电路的理想波形 §8.3.1 零电压开关准谐振电路 §8.3.1 零电压开关准谐振电路 S S ( u C r ) i S i L r u VD t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 6 t 0 t t t t t t 5 O O O O O 图8－8零电压开关准谐振电路的理想波形 §8.3.1 零电压开关准谐振电路 §8.3.2 谐振直流环 谐振直流环电路应用于交流-直流-交流变换电路的中间直流环节（DC-Link）。 通过在直流环节中引入谐振，使电路中的整流或逆变环节工作在软开关的条件下。 1）电路结构 图 8-11 谐振直流环电路原理图 由于电压型逆变器的负载通常为感性，而且在谐振过程中逆变电路的开关状态是不变的，因此分析时可将电路等效。 图 8-12 谐振直流环电路的等效电路 §8.3.2 谐振直流环 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 图 8-13 谐振直流环电路的理想化波形 图 8-12 谐振直流环电路的等效电路 2）工作原理 §8.3.2 谐振直流环 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 图 8-13 谐振直流环电路的理想化波形 图 8-12 谐振直流环电路的等效电路 §8.3.3 移相全桥型零电压开关PWM电路 移相全桥电路是目前应用最广泛的软开关电路之一。 特点：电路简单。同硬开关全桥电路相比，仅增加了一个谐振电感，就使四个开关均为零电压开通。 图 8-14 移相全桥零电压开关PWM电路 §8.3.3 移相全桥型零电压开关PWM电路 图 8-14 移相全桥零电压开关PWM电路 1）移相全桥电路控制方式的特点： 在开关周期TS内，每个开关导通时间都略小于TS/2，而关断时间都略大于TS/2； 同一半桥中两个开关不同时处于通态，每个开关关断到另一个开关开通都要经过一定的死区时间。 §8.3.3 移相全桥型零电压开关PWM电路 互为对角的两对开关S1～S4和S2～S3，S1的波形比S4超前0～TS/2时间，而S2的波形比S3超前0～TS/2时间， 称S1和S2为超前的桥臂，而称S3和S4为滞后的桥臂。 图 8-14 移相全桥零电压开关PWM电路 2）工作过程： 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 图 8-15 移相全桥电路的理想化波形 §8.3.3 移相全桥型零电压开关PWM电路 2）工作过程： 图8－16 移相全桥电路在t1～t2阶段的等效电路图 S2在t2时开通-零电压 §8.3.3 移相全桥型零电压开关PWM电路 图