第七章 软开关技术ppt课件.ppt

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1、第7章软开关技术7.1软开关的基本概念7.2软开关电路的分类7.3典型的软开关电路本章小结17.1软开关的基本概念7.1.1硬开关与软开关7.1.2零电压开关与零电流开关27.1.1硬开关与软开关开关过程中电压、电流均不为零，出现重叠，导致开关损耗电压和电流的变化很快，波形出现明显的过冲，导致开关噪声硬开关图7-1硬开关的开关过程a)硬开关的开通过程b)硬开关的关断过程a)uuiitt00Pb)uuii0tt0P3软开关在原开关电路中增加很小的电感、电容等谐振元件，构成辅助换流网络，在开关过程前后引入谐振过程，开

2、关开通前电压降为零，或关断前电流降为零，可消除开关过程中中电压、电流的重叠，降低它们的变化率，减小甚至消除损耗和开关噪声图7-1软开关的开关过程a)软开关的开通过程b)软开关的关断过程47.1软开关的基本概念7.1.1硬开关与软开关7.1.2零电压开关与零电流开关57.1.2零电压开关与零电流开关零电压开关（零电压开通）使开关开通前其两端电压为零，则开关开通时就不会产生损耗和噪声零电流开关（零电流关断）使开关关断前其电流为零，则开关关断时也不会产生损耗和噪声零电压关断与开关并联的电容能延缓开关关断后电压上升的速度

3、，降低关断损耗零电流开通与开关串联的电感能延缓开关开通后电流上升的速度，降低开通损耗6第7章软开关技术7.1软开关的基本概念7.2软开关电路的分类7.3典型的软开关电路本章小结77.2软开关电路的分类根据是零电压开通还是零电流关断零电压电路零电流电路根据软开关技术发展的历程准谐振电路零开关PWM电路零转换PWM电路8图7-3基本开关单元的概念a）基本开关单元b）降压斩波器中的基本开关单元c）升压斩波器中的基本开关单元d）升降压斩波器中的基本开关单元每一种软开关电路都可以用于降压型、升压型等不同电路，可以从基本开关

4、单元导出具体电路91．准谐振电路最早出现的软开关电路零电压开关准谐振电路零电流开关准谐振电路零电压开关多谐振电路用于逆变器的谐振直流环节图7-4准谐电路的基本开关单元a）零电压开关准谐振电路基本开关单元b）零电流开关准谐振电路基本开关单元c）零电压开关多谐振电路基本开关单元d)谐振直流环节电路SVDLrLCr1Cr2c）SVDLrLCrb）SLrCrVDLa）LrUiSCrVDSd）分为10准谐振准谐振电路中电压或电流的波形为正弦半波优点谐振的引入使得电路开关损耗和开关噪声下降缺点谐振电压峰值很高，要求器件耐压必

5、须提高谐振电流有效值很大，电路中存在大量无功功率的交换，电路导通损耗加大谐振周期随输入电压、负载变化而改变，电路只能采用脉冲频率调制方式来控制11引入了辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生于开关过程前后零电压开关PWM电路零电流开关PWM电路分为图7-4零电压开关PWM电路的基本开关单元a）零电压开关PWM电路基本开关单元b）零电流开关PWM电路基本开关单元SLrCrVDLS1a）SVDLrLCrS1b）2．零开关PWM电路优点电压和电流基本是方波开关承受的电压降低电路可采用开关频率固定的PWM控制123．

6、零转换PWM电路采用辅助开关控制谐振的开始时刻，谐振电路是与主开关并联分为零电流转换PWM电路零电压转换PWM电路SLrVDLS1CrVD1a)LrCrS1SVDVD1Lb)图7-4零转换PWM电路的基本开关单元a）零电压转换PWM电路基本开关单元b）零电流转换PWM电路基本开关单元优点输入电压和负载电流对电路的谐振过程影响小，电路在很宽的输入电压范围内，从零负载到满载都能工作在软开关状态电路中无功功率的交换被削减到最小13第7章软开关技术7.1软开关的基本概念7.2软开关电路的分类7.3典型的软开关电路本章小结

7、147.3典型的软开关电路7.3.1零电压开关准谐振电路7.3.2谐振直流环7.3.3移相全桥型零电压开关PWM电路7.3.4零电压转换PWM电路157.3.1零电压开关准谐振电路假设电感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开关电路的工作过程按开关周期重复UiCrSVDsLrVDLCAR图7-8零电压开关准谐振电路的理想化波形图7-7零电压开关准谐振电路原理图16图7-8零电压开关准谐振电路的理想化波形t0~t1时段：t0时刻之前，开关S为通态，二极管VD为断态，uCr=0，iLr=ILt0

8、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尚未导通图7-7零电压开关准谐振电路原理图UiCrSVDsLrVDLCAR17CrUi+uCrILA图7-9零电压开关准谐振电路在t0~t1时段等效电路电路等效为图7-9图7-8零电压开关准谐振电路的理想化波形电感Lr+L向Cr充电，uCr线性上升，同时VD两端电压uVD逐渐下降，直