软开关电路研究与仿真解剖

究与仿真2013年7月2日能力拓展训练任务书路研究与仿真几种典型的软开关电路为：零电压开关准谐振电路，谐振直流环电要求完成的主要任务:13.7.413.7.713.7.92013年7月2日系主任(或责任教师)签名：年月日摘要以降低开关损开关的电路结构及特点进行介绍，主要对典型的作过程，并且对降压型的零电压开关准谐振电路ab1软开关的基本概念1.1硬开关概念a)硬开关的开通过程b)硬开关的关断过程1)开关损耗大。开通时，开关器件的电流上升和电压下降同时进行；关断时，2)感性关断电尖峰大。当器件关断时，电路的感性元件感应出尖峰电压，开关3)容性开通电流尖峰大。当开关器件在很高的电压下开通时，储存在开关器件didtdvdt电磁干扰(EMI)增大，影响整流器和周围电子设备的工作。软开关是电器回路中用于连通和切断负载的一种方式和装置，这种方式系指负载的切断a)软开关的开通过程b)软开关的关断过程频率，降低甚至是消除了开关损耗，因此其工关开通时就不会产生损耗和噪音，这种断前其电流为零，则开关关断时就不会产生流开通。与开关并联的电容能使开关关断后，有时称这种关断过程为零电压关断；与开流上升延缓，降低了开通损耗，有时称之为2软开关电路的分类流状态，分为零电压电路和零电流电路两开关电路分成准谐振电路、零开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。为最早a)零电压开关准谐振电路(ZVSQRC)b)零电流开关准谐振电路(ZCSQRC)；c)零电压开关多谐振电路(ZVSMRC)；1)谐振电压峰值很高，要求器件耐压必须提高；2)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3)谐振周期随输入电压、负载变化而改变，因此电路只能采用脉冲频率调制2)零开关PWM电路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。PWM)；PWM)。两电路的基本单元接线如下图所示3)零转换PWM电路采用辅助开关控制谐振的开始时刻，但谐振电路是与主开关并联的。PWM)；PWM)。。。化波形010ᵃᵅ010ᵃᵅᵅᵃᵅ=ᵃᵃ;ᵆ0时刻,S关断，与其并联的电容ᵃᵅ使S关断后电压上升减缓，因此Sᵅᵅᵅᵅᵃᵅᵄᵃ1ᵄᵃᵃᵅ1ᵄᵃᵃᵅᵅᵆᵃᵅᵆ=0。ᵃᵅᵅᵃᵅᵃᵅ+ᵄ=ᵄᵅᵅᵃᵅᵅᵆᵅᵃᵆᵃᵅ=ᵅᵅᵅᵃᵅ{ᵄᵃᵅ|ᵆ=t1=ᵄᵅ,ᵅᵃᵅ|=ᵃᵃ,ᵆ∈[ᵆ1,ᵆ4]ᵅLᵅLᵆᵅ求解式(7-2)可得ᵄᵃᵅ(即开关S的电压ᵄᵄ)的表达式：ᵄᵃᵅ(ᵆ)=√(ᵆ−ᵆ1)+ᵄᵅ,ᵱᵅ=√ᵃᵃᵅ,ᵆ=[ᵆ1,ᵆ4]ᵄᵃᵅ的谐振峰值表达式(即开关S承受的峰值电压)： ᵄᵄ=√ᵅᵃᵃ+ᵄᵅ,ᵅ零电压开关准谐振电路实现软开关的条件：√ᵃᵃ≥ᵄᵅ3.2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的开关此可以将负载电流是常量，而且忽略电路中的图3.5谐振直流环电路原理图时刻iLᵅ=ᵃL，UCᵅ达到谐振峰值。图3.6谐振直流环电路的等效电路图3.7谐振直流环电路的理想化波形同硬开关全桥电路相比，并没有增加辅助开关等元件仅增加了一个谐振电1)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关PWM电路路，谐振开始时，ᵄᵃ(ᵆ1)=ᵄᵅ