谐振开关型变换器

第8章谐振开关型变换器电力电子学—电力电子变换和控制技术（第三版）1目前一页\总数八十四页\编于四点第8章谐振开关型变换器8.1软开关变换器的分类8.2准谐振变换器(QRCs)*8.3零电流开关(ZCS)PWM变换器和零电压开关(ZVS)PWM变换器*8.4零电压转换PWM变换器8.5移相控制零电压开关全桥变换器*8.6谐振直流环节逆变器2目前二页\总数八十四页\编于四点第8章谐振开关型变换器8.1软开关变换器的分类8.2准谐振变换器(QRCs)*8.3零电流开关(ZCS)PWM变换器和零电压开关(ZVS)PWM变换器*8.4零电压转换PWM变换器8.5移相控制零电压开关全桥变换器*8.6谐振直流环节逆变器3目前三页\总数八十四页\编于四点硬开关的概念软开关的概念软开关的分类8.1软开关变换器的分类4目前四页\总数八十四页\编于四点硬开关的概念软开关的概念软开关的分类8.1软开关变换器的分类5目前五页\总数八十四页\编于四点8.1软开关变换器的分类导通截止开通关断功率开关管工作的几个术语6目前六页\总数八十四页\编于四点功率开关管的硬开关工作8.1软开关变换器的分类7目前七页\总数八十四页\编于四点减小开关损耗的方法(1)在开关管开通时，使其电流保持在零，或者限制电流的上升率，从而减小电流与电压的交叠区，这就是所谓的零电流开通。(2)在开关管开通前，使其电压下降到零，这就是所谓的零电压开通。(3)同时做到(1)和(2)，在这种情况下，开通损耗为零。减小开通损耗(1)在开关管关断前，使其电流减小到零，这就是所谓的零电流关断。(2)在开关管关断时，使其电压保持在零，或者限制电压的上升率，从而减小电流与电压的交叠区，这就是所谓的零电压关断。(3)同时做到(1)和(2)，在这种情况下，关断损耗为零。减小关断损耗8.1软开关变换器的分类8目前八页\总数八十四页\编于四点功率开关管的软开关工作零电流开关(Zero-Current-Switching)零电压开关(Zero-Voltage-Switching)8.1软开关变换器的分类9目前九页\总数八十四页\编于四点硬开关的概念软开关的概念软开关的分类8.1软开关变换器的分类10目前十页\总数八十四页\编于四点开关轨迹：软开关vs

硬开关8.1软开关变换器的分类11目前十一页\总数八十四页\编于四点硬开关的概念软开关的概念软开关的分类8.1软开关变换器的分类12目前十二页\总数八十四页\编于四点8.1软开关变换器的分类谐振变换器软开关串联谐振变换器(SRC)并联谐振变换器(PRC)负载串联负载并联准谐振变换器(QRC)ZCSQRCZVSQRC多谐振变换器(MRC)ZCSMRCZVSMRC零开关PWM变换器ZCSPWM变换器ZVSPWM变换器零转换PWM变换器ZCTPWM变换器ZVTPWM变换器13目前十三页\总数八十四页\编于四点第8章谐振开关型变换器8.1软开关变换器的分类8.2准谐振变换器(QRCs)*8.3零电流开关(ZCS)PWM变换器和零电压开关(ZVS)PWM变换器*8.4零电压转换PWM变换器8.5移相控制零电压开关全桥变换器*8.6谐振直流环节逆变器14目前十四页\总数八十四页\编于四点谐振开关零电流开关准谐振变换器(ZCSQRCs)零电压开关准谐振变换器(ZVSQRCs)8.2准谐振变换器(QRCs)15目前十五页\总数八十四页\编于四点谐振开关零电流开关准谐振变换器(ZCSQRCs)零电压开关准谐振变换器(ZVSQRCs)8.2准谐振变换器(QRCs)16目前十六页\总数八十四页\编于四点零电流开关准谐振开关半波模式全波模式8.2准谐振变换器(QRCs)17目前十七页\总数八十四页\编于四点18全波模式半波模式零电流开关准谐振开关8.2准谐振变换器(QRCs)18目前十八页\总数八十四页\编于四点谐振开关零电流开关准谐振变换器(ZCSQRCs)零电压开关准谐振变换器(ZVSQRCs)8.2准谐振变换器(QRCs)19目前十九页\总数八十四页\编于四点20ZCS准谐振变换器族(1)BuckBoostBuck-BoostCuk8.2准谐振变换器(QRCs)20目前二十页\总数八十四页\编于四点ForwardFlybackZCS准谐振变换器族(2)8.2准谐振变换器(QRCs)21目前二十一页\总数八十四页\编于四点全波模式BuckZCSQRC8.2准谐振变换器(QRCs)22目前二十二页\总数八十四页\编于四点23电感电流线性增加模式8.2准谐振变换器(QRCs)23目前二十三页\总数八十四页\编于四点24谐振模式：开关管导通8.2准谐振变换器(QRCs)24目前二十四页\总数八十四页\编于四点25谐振模式：反并二极管导通8.2准谐振变换器(QRCs)25目前二十五页\总数八十四页\编于四点26电容线性放电模式8.2准谐振变换器(QRCs)26目前二十六页\总数八十四页\编于四点27滤波电感电流续流模式8.2准谐振变换器(QRCs)27目前二十七页\总数八十四页\编于四点谐振开关零电流开关准谐振变换器(ZCSQRCs)零电压开关准谐振变换器(ZVSQRCs)8.2准谐振变换器(QRCs)28目前二十八页\总数八十四页\编于四点29ZVS准谐振变换器族(1)BuckBoostBuck-BoostCuk8.2准谐振变换器(QRCs)29目前二十九页\总数八十四页\编于四点30ZVS准谐振变换器族(2)ForwardFlyback8.2准谐振变换器(QRCs)30目前三十页\总数八十四页\编于四点31半波模式BoostZVSQRC8.2准谐振变换器(QRCs)31目前三十一页\总数八十四页\编于四点32电容线性充电模式8.2准谐振变换器(QRCs)32目前三十二页\总数八十四页\编于四点33谐振模式8.2准谐振变换器(QRCs)33目前三十三页\总数八十四页\编于四点34电感电流线性下降模式8.2准谐振变换器(QRCs)34目前三十四页\总数八十四页\编于四点35输入电感电流续流模式8.2准谐振变换器(QRCs)35目前三十五页\总数八十四页\编于四点第8章谐振开关型变换器8.1软开关变换器的分类8.2准谐振变换器(QRCs)*8.3零电流开关(ZCS)PWM变换器和零电压开关(ZVS)PWM变换器*8.4零电压转换PWM变换器8.5移相控制零电压开关全桥变换器*8.6谐振直流环节逆变器36目前三十六页\总数八十四页\编于四点

ZCSPWM变换器

ZVSPWM变换器*8.3零电流开关(ZCS)PWM变换器和零电压开关(ZVS)PWM变换器37目前三十七页\总数八十四页\编于四点

ZCSPWM变换器

ZVSPWM变换器*8.3零电流开关(ZCS)PWM变换器和零电压开关(ZVS)PWM变换器38目前三十八页\总数八十四页\编于四点*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器BuckZCSPWM变换器39目前三十九页\总数八十四页\编于四点电感电流线性增加模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器40目前四十页\总数八十四页\编于四点谐振模式：电容充电*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器41目前四十一页\总数八十四页\编于四点Buck变换器的开关管导通模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器42目前四十二页\总数八十四页\编于四点谐振模式：电容放电*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器43目前四十三页\总数八十四页\编于四点谐振模式：电容放电*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器44目前四十四页\总数八十四页\编于四点电容线性放电模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器45目前四十五页\总数八十四页\编于四点46滤波电感续流模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器46目前四十六页\总数八十四页\编于四点

ZCSPWM变换器

ZVSPWM变换器*8.3零电流开关(ZCS)PWM变换器和零电压开关(ZVS)PWM变换器47目前四十七页\总数八十四页\编于四点48BoostZVSPWM变换器*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器48目前四十八页\总数八十四页\编于四点49电容线性充电模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器49目前四十九页\总数八十四页\编于四点50谐振模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器50目前五十页\总数八十四页\编于四点51Boost变换器开关管导通模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器51目前五十一页\总数八十四页\编于四点52谐振模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器52目前五十二页\总数八十四页\编于四点53电感电流线性下降模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器53目前五十三页\总数八十四页\编于四点54输入电感电流续流模式*8.3ZCSPWM变换器和ZVSPWM变换器54目前五十四页\总数八十四页\编于四点第8章谐振开关型变换器8.1软开关变换器的分类8.2准谐振变换器(QRCs)*8.3零电流开关(ZCS)PWM变换器和零电压开关(ZVS)PWM变换器*8.4零电压转换PWM变换器8.5移相控制零电压开关全桥变换器*8.6谐振直流环节逆变器55目前五十五页\总数八十四页\编于四点56*8.4零电压转换PWM变换器BoostZVT变换器的推导56目前五十六页\总数八十四页\编于四点57[t0,t1]*8.4零电压转换PWM变换器57目前五十七页\总数八十四页\编于四点58[t1,t2]*8.4零电压转换PWM变换器58目前五十八页\总数八十四页\编于四点59[t2,t3]*8.4零电压转换PWM变换器59目前五十九页\总数八十四页\编于四点60[t3,t4]*8.4零电压转换PWM变换器60目前六十页\总数八十四页\编于四点61[t4,t5]*8.4零电压转换PWM变换器61目前六十一页\总数八十四页\编于四点62[t5,t6]*8.4零电压转换PWM变换器62目前六十二页\总数八十四页\编于四点63[t6,t7]*8.4零电压转换PWM变换器63目前六十三页\总数八十四页\编于四点64优点：在整个电压和负载范围内均可实现主开关管Q1和二极管D1的ZVS；主开关管Q1和二极管D1的电压和电流应力与基本的变换器相同；辅助开关管Qa为零电流开关；辅助电路只在主开关管开通时工作一段时间，损耗很小；PWM控制，易于优化设计。缺点：辅助开关管为硬关断，存在关断损耗。*8.4零电压转换PWM变换器64目前六十四页\总数八十四页\编于四点65ZVT变换器族(1)BuckBoostBuck-BoostCuk*8.4零电压转换PWM变换器65目前六十五页\总数八十四页\编于四点66ForwardFlyback*8.4零电压转换PWM变换器ZVT变换器族(2)66目前六十六页\总数八十四页\编于四点67第8章谐振开关型变换器8.1软开关变换器的分类8.2准谐振变换器(QRCs)*8.3零电流开关(ZCS)PWM变换器和零电压开关(ZVS)PWM变换器*8.4零电压转换PWM变换器8.5移相控制零电压开关全桥变换器*8.6谐振直流环节逆变器67目前六十七页\总数八十四页\编于四点工作原理主要特性8.5移相控制零电压开关全桥变换器68目前六十八页\总数八十四页\编于四点工作原理主要特性8.5移相控制零电压开关全桥变换器69目前六十九页\总数八十四页\编于四点708.5移相控制零电压开关全桥变换器全桥变换器70目前七十页\总数八十四页\编于四点71t0之前8.5移相控制零电压开关全桥变换器71目前七十一页\总数八十四页\编于四点72[t0,t1]8.5移相控制零电压开关全桥变换器72目前七十二页\总数八十四页\编于四点[t1,t2]8.5移相控制零电压开关全桥变换器73目前七十三页\总数八十四页\编于四点[t2,t3]8.5移相控制零电压开关全桥变换器74目前七十四页\总数八十四页\编于四点[t3,t4]8.5移相控制零电压开关全桥变换器75目前七十五页\总数八十四页\编于四点[t4,t5]8.5移相控制零电压开关全桥变换器76目前七十六页\总数八十四页\编于四点[t5,t6]8.5移相控制零电压开关全桥变换器77目前七十七页\总数八十四页\编于四点工作原理主要特性8.5移相控制零电压开关全桥变换器78目前七十八页\总数八十四页\编于四点8.5移相控制零电压开关全桥变换器为了实现超前桥臂的ZVS