第三讲 软开关型电力变换器(2)

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1、3.3LC谐振零开关基本特性采用硬开关时，提高变换器的开关频率fs可改善变换器的特性(如SPWM改善输出波形)，减小LC滤波器及变压器的重量和体积。但使硬开关变换器的开关损耗成比例的提高。引入LC缓冲器后软开关能降低开关器件的功耗，但L、C、R的功耗不一定能使整个变换器的效率提高。而零开关技术可消除开通关断损耗。是电力电子变换器高频化最理想的技术。113.3LC谐振零开关基本特性(续1)在主电路中加入Lr，Cr引发谐振，可使开关管处于零电压、零电流状态开通：加入+VG后开关管从断态（rT＝∞）→通态（rT＝

2、0）的过程关断：无VG后开关管从rT＝0的通态→rT＝∞的断态的过程。iTBLfVD+VT-AIf=IoCfTDIoVo223.3LC谐振零开关基本特性(续2)主电路开关管处于断态时，引发Lr，Cr谐振使vT＝0，再加VG开通开关管，rT从∞→0期间，vT＝0，零电压开通。主电路处于通态时引发Lr，Cr谐振使iT＝0，再撤除VG关断开关管，rT从0→∞期间，iT＝0，零电流关断。iTBLfVD+VT-AIf=IoCfTDIoVo333.3LC谐振零开关基本特性(续3)在断态期t＝t1时引发Lr、Cr谐振，t

3、=t2使vT＝0后，在t3时加＋VG，rT从∞→0，在vT从∞→0的开通过程中，因vT＝0，Pon＝0，t≥t4建立iT时，rT已为0，Pon＝0，实现零电压开通。在通态期t＝t6时引发Lr、Cr谐振，t=t7使iT＝0后，在t8时撤除+VG，rT从0→∞的关断过程中iT＝0，Poff＝0，t≥t9建立vT时，rT已为∞，iT＝0，Poff=0，实现零电流关断。44一、零开关（ZERO-SWITCHING）谐振变换器谐振电感Lr串接在主电路中1.零电压开通ZVSPFM(QRC)：必须IoZr>VD,VT>2

4、VD2.零电压开通ZVSPWM：必须IoZr>VD,VT>2VD3.零电流关断ZCSPFM(QRC)：必须VD/Zr>Io,IT>2Io4.零电流关断ZCSPWM：必须VD/Zr>Io,IT>2Io二、零转换(Zero-Transition)谐振变换器：变换器主电路输入电流不经过谐振电感Lr，Lr在电路中不参与对负载通态供电。1.零电流转换：ZCT2.零电压转换：ZVT3.4谐振零开关类型553.5ZVS和ZCS电路ZCS-PFMZVS-PWM6ZCS-PWMZVS-PFM63.5.1零电压开通脉冲宽度调制

5、（ZVSPWM）变换器(1)开关状态1：t0

6、输出电压断态，v0=0883.5.1零电压开通脉冲宽度调制（ZVSPWM）变换器（3）开关状态3：t20，vT1不可能为零,此后VD又开始对Cr充电如果IoZr>VD,则当vT1＝vcr＝0时iT

7、1仍为负值。此后负值iL经D1向VD回送电流，直到t=t6，在t4~t6期，vT1＝0。若在t5加VG1开通T1，则为零电压开通。10103.5.1零电压开通脉冲宽度调制（ZVSPWM）变换器（5）开关状态4：t3

8、o，VL=VT2=0。故T2是零电压开通；t=t10：关断T1（相当于t0时软关断T1）完成一个开关周期Ts。12123.5.1零电压开通脉冲宽度调制（ZVSPWM）变换器（7）在一个开关周Ts（t0~t10）开关状态5是电流经T1供电阶段（Ton），在fs＝1/Ts固定时改变T2的关断时刻t2，即可改变Toff，从而改变占空比，调控输出电压，故称为零电压开通脉冲宽度调制（ZVSPWM）变换器，可实现主开关T1和