软开关技术简介课件

软开关技术简介拓扑组2006-06-15软开关技术简介1内容提要软开关技术概述准谐振变换器ZCS-PWM和ZVS-PWM变换技术ZCT-PWM和ZVT-PWM技术移相全桥ZVS-PWM技术内容提要软开关技术概述2概述软开关是一种在开关管周围附加特定的LC谐振电路，以实现开关管零电流开通与关断，或者零电压开通与关断的技术，从而达到减小开关损耗的目的。开关电源应用软开关技术后，可以提高其开关管的工作频率，从而减少开关电源的体积和重量。概述软开关是一种在开关管周围附加特定的LC谐振电路，以实现开3硬开关产生开关损耗期望的开关波形：实际的开关波形：硬开关产生开关损耗期望的开关波形：实际的开关波形：4零电流开关（ZCS）零电流开关的原理图及基本波形如图所示：由于开关与谐振电感串连，开通之后电流缓慢上升，实现了零电流导通；开关导通之后，电感和电容连接组成谐振电路，检测到开关管电流谐振到零的时候，驱动关闭开关管，实现零电流关断。零电流开关（ZCS）零电流开关的原理图及基本波形如图所示：由5零电压开关的原理图及基本波形如图所示：由于开关与谐振电容并联，关断之后给电容充电，电压缓慢上升，实现了零电压关断；开关关断之后，电感和电容串联组成谐振电路，检测到开关管电压谐振到零的时候，驱动导通开关管，实现零电压导通。零电压开关（ZVS）零电压开关的原理图及基本波形如图所示：由于开关与谐振电容并联6软开关技术的发展过程时间名称应用70年代串联或并联谐振技术半桥或全桥变换器80年代初有源钳位ZVS技术单端变换器80年代中准谐振和多谐振技术单端或桥式变换器80年代末零开关-PWM技术单端或桥式变换器80年代末移相全桥ZVS-PWM技术全桥变换器250W以上90年代初零转换-PWM技术单端或桥式变换器90年代广义软开关PWM技术软开关技术的发展过程时间名称应用70年代串联或并联谐振技术半7软开关技术概述准谐振变换器ZCS-PWM和ZVS-PWM变换技术ZCT-PWM和ZVT-PWM技术移相全桥ZVS-PWM技术软开关技术概述8零电流-准谐振变换器（ZCS-QRC）零电流-准谐振变换器（ZCS-QRC）9T0－T1：电流Ilr线性上升，二极管压降为0T0－T1：电流Ilr线性上升，二极管压降为010T1－T2：LC谐振，二极管反向阻断T1－T2：LC谐振，二极管反向阻断11T2－T3－T4：电容放电后线性充电，直到二极管导通T2－T3－T4：电容放电后线性充电，直到二极管导通12T4－T0’：开关管截止，通过二极管续流T4－T0’：开关管截止，通过二极管续流13零电压-准谐振变换器（ZVS-QRC）零电压-准谐振变换器（ZVS-QRC）14软开关技术概述准谐振变换器ZCS-PWM和ZVS-PWM变换技术ZCT-PWM和ZVT-PWM技术移相全桥ZVS-PWM技术软开关技术概述15零电流开关脉宽调制变换器（ZCS-PWM）和ZCS-QRC电路比较ZCS-PWM电路ZCS-QRC电路零电流开关脉宽调制变换器（ZCS-PWM）和ZCS-QRC电16ZCS-PWM变换器工作逻辑ZCS-PWM变换器工作逻辑17T0－T1：主开关管导通，电流Ilr线性上升，二极管D压降为0T0－T1：主开关管导通，电流Ilr线性上升，二极管D压降为18T1－T2：LC谐振，二极管反向阻断T1－T2：LC谐振，二极管反向阻断19T2－T3：正常的PWM导通状态，二极管D反向阻断T2－T3：正常的PWM导通状态，二极管D反向阻断20T3－T4：辅助开关管导通，LC谐振，电容Cr放电。当Ilr为零时控制关断开关管TrT3－T4：辅助开关管导通，LC谐振，电容Cr放电。当Ilr21T4－T5：电容Cr余量线性放电，直到二极管D导通T4－T5：电容Cr余量线性放电，直到二极管D导通22T4－T5：二极管D导通续流，电路工作在PWM关断状态T4－T5：二极管D导通续流，电路工作在PWM关断状态23ZCS-PWM技术的优点：主开关零电流开关，且Tr电压应力较小，Tr承受的最高电压为Vs。ZCS-PWM技术的缺点：续流二极管的电压应力为2Vs，谐振电感与主开关串联，所以ZCS条件与电网电压和负载的变化有关。问题：请根据ZCS-PWM的BUCK电路拓扑画出其BOOST电路拓扑？ZCS-PWM技术的优点：主开关零电流开关，且Tr电压应力较24零电压开关脉宽调制变换器（ZVS-PWM）和ZVS-QRC电路比较ZVS-PWM电路ZVS-QRC电路零电压开关脉宽调制变换器（ZVS-PWM）和ZVS-QRC电25ZVS-PWM变换器工作逻辑ZVS-PWM变换器工作逻辑26ZVS-PWM技术的优点：主开关零电压开关，Tr承受的电流应力较小。ZCS-PWM技术的缺点：主开关的电压应力较大，谐振电感与主开关串联，所以ZCS条件与电网电压和负载的变化有关。问题：请根据ZVS-PWM的BUCK电路拓扑画出其BOOST电路拓扑？ZVS-PWM技术的优点：主开关零电压开关，Tr承受的电流应27软开关技术概述准谐振变换器ZCS-PWM和Z