8.1.2零电压开关与零电流开关 ■零电压开通 ◆开关开通前其两端电压为零,则开通时不会产生损耗 。 和噪声 零电流关断 ◆开关关断前其电流为零,则关断时不会产生损耗和噪 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率, 从而降低关断损耗。 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率, 降低了开通损耗。 在很多情况下,不再指出开通或关断,仅称零电压开关 和零电流开关。 机械电气工程学院电气教研室 629 电力电子技术
6/29 8.1.2 零电压开关与零电流开关 ■零电压开通 ◆开关开通前其两端电压为零,则开通时不会产生损耗 和噪声。 ■零电流关断 ◆开关关断前其电流为零,则关断时不会产生损耗和噪 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率, 从而降低关断损耗。 ■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率, 降低了开通损耗。 ■在很多情况下,不再指出开通或关断,仅称零电压开关 和零电流开关
8.2软开关电路的分类 软开关电路的分类 ◆根据电路中主要的开关元件是零电压开通还是 零电流关断,可以将软开关电路分成零电压电路 和零电流电路两大类,个别电路中,有些开关是 零电压开通的,另一些开关是零电流关断的。 ◆根据软开关技术发展的历程可以将软开关电路 分成准谐振电路、零开关PWM电路和零转换 PWM电路。 机械电气工程学院电气教研室 729 电力电子技术
7/29 8.2 软开关电路的分类 ■软开关电路的分类 ◆根据电路中主要的开关元件是零电压开通还是 零电流关断,可以将软开关电路分成零电压电路 和零电流电路两大类,个别电路中,有些开关是 零电压开通的,另一些开关是零电流关断的。 ◆根据软开关技术发展的历程可以将软开关电路 分成准谐振电路、零开关PWM电路和零转换 PWM电路
8.2软开关电路的分类 0 b) 图8-5准谐振电路 a)零电压开关准谐振电路 b)零电流开关准谐振电路c)零电压开关多谐振电路 ■ 准谐振电路 ◆分类 r零电压开关准谐振电路(Zero-Voltage-.Switching Quasi-Resonant Converter-ZVS QRC) m零电流开关准谐振电路 (Zero-Current-Switching Quasi-Resonant Converter-ZCS QRC) r零电压开关多谐振电路(Zero-Voltage-.Switching Multi-Resonant Converter-ZVS MRC) r用于逆变器的谐振直流环节(Resonant DC Link) 机械电气工程学院电气教研室 8/29 电力电子技术
8/29 8.2 软开关电路的分类 S VD Lr L Cr S VD Lr L Cr1 Cr2 S Lr Cr VD L a) b) c) 图 8-5 准谐振电路 a)零电压开关准谐振电路 b)零电流开关准谐振电路 c)零电压开关多谐振电路 ■准谐振电路 ◆分类 ☞零电压开关准谐振电路(Zero-Voltage-Switching Quasi-Resonant Converter—ZVS QRC) ☞零电流开关准谐振电路(Zero-Current-Switching Quasi-Resonant Converter—ZCS QRC) ☞零电压开关多谐振电路(Zero-Voltage-Switching Multi-Resonant Converter—ZVS MRC) ☞用于逆变器的谐振直流环节(Resonant DC Link)
8.2软开关电路的分类 ◆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。 ◆开关损耗和开关噪声都大大下降,也有一些负面问题 r谐振电压峰值很高,要求器件耐压必须提高。 r谐振电流的有效值很大,电路中存在大量的无功功率 的交换,造成电路导通损耗加大。 旷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(Pulse Frequency Modulation-一 PFM)方式来控制,变频的开关频率给电路设计带来困 难。 机械电气工程学院电气教研室 9/29 电力电子技术
9/29 8.2 软开关电路的分类 ◆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。 ◆开关损耗和开关噪声都大大下降,也有一些负面问题 ☞谐振电压峰值很高,要求器件耐压必须提高。 ☞谐振电流的有效值很大,电路中存在大量的无功功率 的交换,造成电路导通损耗加大。 ☞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(Pulse Frequency Modulation— PFM)方式来控制,变频的开关频率给电路设计带来困 难
8.2软开关电路的分类 ■零开关PWM电路 ◆电路中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。 ◆分类 r零电压开关PWM电路(Zero-Voltage-Switching PWM Converter-一ZVS PWM) a零电流开关PWM电路(Zero-Current-Switching PWM Converter-一 ZCS PWM) ◆同准谐振电路相比,这类电路有很多明显的优势:电压和电流基本上是 方波,只是上升沿和下降沿较缓,开关承受的电压明显降低,电路可以采用 开关频率固定的PWM控制方式。 VI b) 图8-6零开关PWM电路 a)零电压开关PWM电路b)零电流开关PWM电路 机械电气工程学院电气教研室 10/29 电力电子技术
10/29 8.2 软开关电路的分类 S Lr Cr VD L S1 S VD Lr L Cr S1 a) b) C R Ui C R Ui 图8-6 零开关PWM电路 a)零电压开关PWM电路 b)零电流开关PWM电路 ■零开关PWM电路 ◆电路中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。 ◆分类 ☞零电压开关PWM电路(Zero-Voltage-Switching PWM Converter—ZVS PWM) ☞零电流开关PWM电路(Zero-Current-Switching PWM Converter— ZCS PWM) ◆同准谐振电路相比,这类电路有很多明显的优势:电压和电流基本上是 方波,只是上升沿和下降沿较缓,开关承受的电压明显降低,电路可以采用 开关频率固定的PWM控制方式