第8章軟開關(guān)技術(shù)0

1、電力電子技術(shù) Thursday, December 30, 2021譚超課程名稱：課程名稱：電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)(Power Electronics) 學學 分：分： 4總總 學學 時：時： 64適用專業(yè)：電氣工程及其自動化、自動化適用專業(yè)：電氣工程及其自動化、自動化 先修課程：先修課程：電機與拖動、電子技術(shù)基礎、電路原理等電機與拖動、電子技術(shù)基礎、電路原理等第第8章章 軟開關(guān)技術(shù)軟開關(guān)技術(shù) 第第8章章 軟開關(guān)技術(shù)軟開關(guān)技術(shù) 引言引言 現(xiàn)代電力電子裝置的現(xiàn)代電力電子裝置的發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢小型化、輕量化、對效率和電磁兼容性也有更高小型化、輕量化、對效率和電磁兼容性也有更高的要求。的要求。 電

2、力電子裝置高頻化電力電子裝置高頻化濾波器、變壓器體積和重量減小，電力電子裝置濾波器、變壓器體積和重量減小，電力電子裝置小型化、輕量化。小型化、輕量化。開關(guān)損耗增加，電磁干擾增大。開關(guān)損耗增加，電磁干擾增大。 軟開關(guān)技術(shù)軟開關(guān)技術(shù)降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。進一步提高開關(guān)頻率。進一步提高開關(guān)頻率。 8.1 軟開關(guān)的基本概念軟開關(guān)的基本概念 8.1.1 硬開關(guān)和軟開關(guān)硬開關(guān)：硬開關(guān)： 開關(guān)過程中電壓和電流均不為零，出現(xiàn)了重疊。開關(guān)過程中電壓和電流均不為零，出現(xiàn)了重疊。 電壓、電流變化很快，波形出現(xiàn)明顯得過沖，導致開電壓、電流變化很快，波形出現(xiàn)明顯得過沖，導致開關(guān)噪聲。關(guān)噪聲。t

3、0a）硬開關(guān)的開通過程b）硬開關(guān)的關(guān)斷過程圖81 硬開關(guān)的開關(guān)過程uiP0uituuiiP00開關(guān)過程開關(guān)過程8.1.1 硬開關(guān)和軟開關(guān)硬開關(guān)和軟開關(guān)軟開關(guān)：軟開關(guān)： 在原電路中增加了小電感、電容等諧振元件，在開關(guān)在原電路中增加了小電感、電容等諧振元件，在開關(guān)過程前后引入諧振，消除電壓、電流的重疊。過程前后引入諧振，消除電壓、電流的重疊。 降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。uiP0uitt0uiP0uitt0a）軟開關(guān)的開通過程b）軟開關(guān)的關(guān)斷過程圖82 軟開關(guān)的開關(guān)過程8.1.2 零電壓開關(guān)和零電流開關(guān)零電壓開關(guān)和零電流開關(guān)n零電壓開通零電壓開通n開關(guān)開關(guān)開通開通前其兩端前其兩

4、端電壓電壓為零為零開通時不會產(chǎn)生損耗和噪聲。開通時不會產(chǎn)生損耗和噪聲。n零電流關(guān)斷零電流關(guān)斷n開關(guān)開關(guān)關(guān)斷關(guān)斷前其前其電流電流為零為零關(guān)斷時不會產(chǎn)生損耗和噪聲。關(guān)斷時不會產(chǎn)生損耗和噪聲。n零電壓關(guān)斷零電壓關(guān)斷n與開關(guān)與開關(guān)并聯(lián)并聯(lián)的的電容電容能延緩開關(guān)關(guān)斷后電壓上升的速率，從而降低關(guān)斷損耗能延緩開關(guān)關(guān)斷后電壓上升的速率，從而降低關(guān)斷損耗n零電流開通零電流開通n與開關(guān)與開關(guān)串聯(lián)串聯(lián)的的電感電感能延緩開關(guān)開通后電流上升的速率，降低了開通損耗。能延緩開關(guān)開通后電流上升的速率，降低了開通損耗。當不指出是開通或是關(guān)斷，僅稱當不指出是開通或是關(guān)斷，僅稱零電壓開關(guān)零電壓開關(guān)和和零電流開關(guān)零電流開關(guān)?？侩娐分?/p>

5、的諧振來實現(xiàn)。靠電路中的諧振來實現(xiàn)。8.2 軟開關(guān)電路的分類軟開關(guān)電路的分類根據(jù)開關(guān)元件開通和關(guān)斷時電壓電流狀態(tài)，分為根據(jù)開關(guān)元件開通和關(guān)斷時電壓電流狀態(tài)，分為零電壓電路零電壓電路和和零電流電路零電流電路兩大類。兩大類。根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程可以將軟開關(guān)電路分成根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程可以將軟開關(guān)電路分成準諧振電路準諧振電路、零開關(guān)零開關(guān)PWM電路電路和和零轉(zhuǎn)換零轉(zhuǎn)換PWM電路電路。每一種軟開關(guān)電路都可以用于降壓型、升壓型等不每一種軟開關(guān)電路都可以用于降壓型、升壓型等不同電路，可以從同電路，可以從基本開關(guān)單元基本開關(guān)單元導出具體電路導出具體電路。8.2 軟開關(guān)電路的分類軟開關(guān)電路的分類圖83

6、基本開關(guān)單元的概念a）基本開關(guān)單元b）降壓斬波器中的基本開關(guān)單元c）升壓斬波器中的基本開關(guān)單元d）升降壓斬波器中的基本開關(guān)單元8.2 軟開關(guān)電路的分類軟開關(guān)電路的分類 1）準諧振電路）準諧振電路n準諧振電路準諧振電路準諧振電路中電壓或電流的波形為正弦半波，因此準諧振電路中電壓或電流的波形為正弦半波，因此稱之為準諧振。是最早出現(xiàn)的軟開關(guān)電路。稱之為準諧振。是最早出現(xiàn)的軟開關(guān)電路。n 特點特點：諧振電壓峰值很高，要求器件耐壓必須提高；諧振電壓峰值很高，要求器件耐壓必須提高；諧振電流有效值很大，電路中存在大量無功功率的交換，電諧振電流有效值很大，電路中存在大量無功功率的交換，電路導通損耗加大；路導通

7、損耗加大；諧振周期隨輸入電壓、負載變化而改變，因此電路只能采用諧振周期隨輸入電壓、負載變化而改變，因此電路只能采用脈沖頻率調(diào)制脈沖頻率調(diào)制（Pulse Frequency ModulationPFM）方式方式來控制。來控制。三類軟開關(guān)電路三類軟開關(guān)電路8.2 軟開關(guān)電路的分類軟開關(guān)電路的分類準諧振電路可分為：用于逆變器的諧振直流環(huán)節(jié)電路用于逆變器的諧振直流環(huán)節(jié)電路(Resonant DC Link）。）。圖圖8 84 4 準諧振電路的基本開關(guān)單準諧振電路的基本開關(guān)單元元c)c)零電壓開關(guān)多諧振電路的基本開關(guān)單元零電壓開關(guān)多諧振電路的基本開關(guān)單元 零電壓開關(guān)多諧振電路零電壓開關(guān)多諧振電路 (Ze

8、ro-Voltage-Switching Multi-ResonantConverterZVS MRC）b)b)零電流開關(guān)準諧振電路的基本開關(guān)單元零電流開關(guān)準諧振電路的基本開關(guān)單元 零電流開關(guān)準諧振電路零電流開關(guān)準諧振電路 (Zero-Current-Switching Quasi-Resonant ConverterZCS QRC） a)a)零電壓開關(guān)準諧振電路的基本開關(guān)單零電壓開關(guān)準諧振電路的基本開關(guān)單元元 零電壓開關(guān)準諧振電路零電壓開關(guān)準諧振電路 (Zero-Voltage-Switching Quasi-Resonant ConverterZVS QRC）8.2 軟開關(guān)電路的分類軟開關(guān)

9、電路的分類 2）零開關(guān)零開關(guān)PWM電路電路 引入了輔助開關(guān)來控制諧振的開始時刻，使諧引入了輔助開關(guān)來控制諧振的開始時刻，使諧振僅發(fā)生于開關(guān)過程前后。振僅發(fā)生于開關(guān)過程前后。零開關(guān)零開關(guān)PWMPWM電路可以分為：電路可以分為： 特點：特點：電路在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)和從零負電路在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)和從零負載到滿載都能工作在軟開關(guān)狀態(tài)。載到滿載都能工作在軟開關(guān)狀態(tài)。電路中無功功率的交換被削減到最小，電路中無功功率的交換被削減到最小，這使得電路效率有了進一步提高。這使得電路效率有了進一步提高。b)零電流開關(guān)零電流開關(guān)PWM電路電路的基本開關(guān)單元的基本開關(guān)單元圖圖85 零開關(guān)零開關(guān)PWM電路電路的基

10、本開關(guān)單元的基本開關(guān)單元零電流開關(guān)零電流開關(guān)PWM電路電路（Zero-Current-Switching PWM ConverterZCS PWM）a)零電壓開關(guān)零電壓開關(guān)PWM電路電路的基本開關(guān)單元的基本開關(guān)單元 零電壓開關(guān)零電壓開關(guān)PWMPWM電路電路（Zero-Voltage-Switching PWM ConverterZVS PWM）8.2 軟開關(guān)電路的分類軟開關(guān)電路的分類 3）零轉(zhuǎn)換零轉(zhuǎn)換PWM電路電路 采用輔助開關(guān)控制諧振的開始時刻，但諧振電路采用輔助開關(guān)控制諧振的開始時刻，但諧振電路是與主開關(guān)并聯(lián)的。是與主開關(guān)并聯(lián)的。零轉(zhuǎn)換零轉(zhuǎn)換PWM電路可以分為：電路可以分為： 特點：特點：

11、電路在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)和從零負載到滿電路在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)和從零負載到滿載都能工作在軟開關(guān)狀態(tài)。載都能工作在軟開關(guān)狀態(tài)。電路中無功功率的交換被削減到最小，這使得電路中無功功率的交換被削減到最小，這使得電路效率有了進一步提高。電路效率有了進一步提高。b）零電流轉(zhuǎn)換）零電流轉(zhuǎn)換PWM電路電路的基本開關(guān)單元的基本開關(guān)單元圖圖8 86 6 零轉(zhuǎn)換零轉(zhuǎn)換PWMPWM電路電路的基本開關(guān)單元的基本開關(guān)單元零電流轉(zhuǎn)換零電流轉(zhuǎn)換PWM電路（電路（Zero-Current Transition PWM ConverterZVT PWM）a）零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的基本開關(guān)單元零電壓轉(zhuǎn)換零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路（

12、電路（Zero-Voltage Transition PWM ConverterZVT PWM）8.3 典型的軟開關(guān)電路典型的軟開關(guān)電路8.3.1 零電壓開關(guān)準諧振電路零電壓開關(guān)準諧振電路1）電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)以以降壓型降壓型為例為例:假設假設電感電感L和電容和電容C很大很大，可等效為電流源和電壓源，可等效為電流源和電壓源，并忽略電路中的損耗。并忽略電路中的損耗。圖圖8-7 零電壓開關(guān)準諧振電路原理圖零電壓開關(guān)準諧振電路原理圖8.3.1 零電壓開關(guān)準諧振電路零電壓開關(guān)準諧振電路選擇開關(guān)選擇開關(guān)S關(guān)斷時刻為分析的起點。關(guān)斷時刻為分析的起點。t0t1時段：時段：t0之前，開關(guān)之前，開關(guān)S為通態(tài)，二極

13、管為通態(tài)，二極管VD為斷態(tài)，為斷態(tài)，uCr=0，iLr=IL ，t0時刻時刻S關(guān)斷，與其并聯(lián)的電容關(guān)斷，與其并聯(lián)的電容Cr使使S關(guān)斷后電壓上升減緩，因此關(guān)斷后電壓上升減緩，因此S的關(guān)斷損耗減小。的關(guān)斷損耗減小。S關(guān)斷后，關(guān)斷后，VD尚未導通。電感尚未導通。電感Lr+L向向Cr充電，充電， uCr線性上升，線性上升，同時同時VD兩端電壓兩端電壓uVD逐漸下降，逐漸下降，直到直到t1時刻時刻，uVD=0，VD導通。導通。時時 段段的的 上上 升升 率率 ：01rCCrLrttuduIdtC 2）工作原理t0t1時段的等效電路時段的等效電路8.3.1 零電壓開關(guān)準諧振電路零電壓開關(guān)準諧振電路2）工作

14、原理t0t1時段的等效電路SS (uC r)iSiLruVDt0t1t2t3t4t6t0tttttt5OOOOO圖88零電壓開關(guān)準諧振電路的理想波形8.3.1 零電壓開關(guān)準諧振電路零電壓開關(guān)準諧振電路t1t2時段：時段：t1時刻二極管時刻二極管VD導通，電感導通，電感L通過通過VD續(xù)流，續(xù)流，Cr、Lr、Ui形成諧振回路。形成諧振回路。t2時刻，時刻，iLr下降到零，下降到零，uCr達到諧振峰達到諧振峰值。值。t2t3時段：時段：t2時刻后，時刻后，Cr向向Lr放電，直到放電，直到t3時刻，時刻，uCr=Ui，iLr達到反向諧振峰值。達到反向諧振峰值。t3t4時段：時段：t3時刻以后，時刻以后

15、，Lr向向Cr反向充電，反向充電，uCr繼繼續(xù)下降，直到續(xù)下降，直到t4時刻時刻uCr=0。t1t2時段的等效電路uSS (uC r)iSiLruVDt0t1t2t3t4t6t0tttttt5OOOOO圖88零電壓開關(guān)準諧振電路的理想波形8.3.1 零電壓開關(guān)準諧振電路零電壓開關(guān)準諧振電路1114r rr rr ri ir rr rr rr ri ir r （8 8- -2 2）從從 到到 時時段段電電路路諧諧振振過過程程的的方方程程為為：14dddd, ,LCCLCLLttttiLuUtuCituUiItt ttt 8.3.1 零電壓開關(guān)準諧振電路零電壓開關(guān)準諧振電路SS (uC r)iSi

16、LruVDt0t1t2t3t4t6t0tttttt5OOOOO圖88零電壓開關(guān)準諧振電路的理想波形被被箝箝位位于于零零，線線性性衰衰減減，直直到到 時時刻刻，。由由于于此此時時開開關(guān)關(guān) 兩兩端端電電壓壓為為零零，所所以以必必須須在在此此時時開開通通 ，才才不不會會產(chǎn)產(chǎn)生生開開通通損損耗耗。為為通通態(tài)態(tài)，線線性性上上升升，直直到到 時時刻刻，關(guān)關(guān)斷斷。為為通通態(tài)態(tài)，為為斷斷態(tài)態(tài)。到到 時時段段電電流流的的變變化化率率為為： （8 8- -3 3） 時時段段： 時時段段： 時時段段：CrLr5Lr5LrL46r65460uiti0SSSiLrt6iIVDS*VD* t t* t t* t tiLr

17、rLttiUdidtL 8.3.1 零電壓開關(guān)準諧振電路零電壓開關(guān)準諧振電路1141r rS Sr rr rr ri ir rr rr rr rr rr rp pi ir rr ri ir r求求解解式式（8 8 2 2）可可得得 （即即開開關(guān)關(guān)S S的的電電壓壓 ）的的表表達達式式： （8 84 4）的的諧諧振振峰峰值值表表達達式式（即即開開關(guān)關(guān)S S承承受受的的峰峰值值電電壓壓）： （8 8 5 5）零零電電壓壓開開關(guān)關(guān)準準諧諧振振電電路路實實現(xiàn)現(xiàn)軟軟開開關(guān)關(guān)的的條條件件： 諧諧振振過過程程定定量量分分析析( )sin(), , CCLCLLuuLutIttUtt tCL CuLUIUCL

18、IUC （8 8 6 6） 8.3.2 諧振直流環(huán)諧振直流環(huán)諧振直流環(huán)電路應用于交流諧振直流環(huán)電路應用于交流-直流直流-交交流變換電路的中間直流環(huán)節(jié)流變換電路的中間直流環(huán)節(jié)（DC-Link）。通過在直流環(huán)節(jié)中引入諧振，使電通過在直流環(huán)節(jié)中引入諧振，使電路中的整流或逆變環(huán)節(jié)工作在軟開路中的整流或逆變環(huán)節(jié)工作在軟開關(guān)的條件下。關(guān)的條件下。1）電路結(jié)構(gòu)圖圖 8-11 8-11 諧振直流環(huán)電路原理圖諧振直流環(huán)電路原理圖由于電壓型逆變器的負載通常為感由于電壓型逆變器的負載通常為感性，而且在性，而且在諧振過程中逆變電路的諧振過程中逆變電路的開關(guān)狀態(tài)是不變的，因此分析時可開關(guān)狀態(tài)是不變的，因此分析時可將電路

19、等效。將電路等效。圖圖 8-12 8-12 諧振直流環(huán)電路的等效電路諧振直流環(huán)電路的等效電路 8.3.2 諧振直流環(huán)諧振直流環(huán)t0t1t2t3t4t0iLruCrUinILttOO圖 8-13 諧振直流環(huán)電路的理想化波形 圖 8-12 諧振直流環(huán)電路的等效電路 2）工作原理時時刻刻之之前前，開開關(guān)關(guān) 處處于于通通態(tài)態(tài)，。時時刻刻 關(guān)關(guān)斷斷，電電路路中中發(fā)發(fā)生生諧諧振振。對對充充電電， 時時刻刻，。時時刻刻，諧諧振振電電流流達達到到峰峰值值。時時刻刻以以后后，繼繼續(xù)續(xù)向向充充電電，直直到到時時刻刻，達達到到諧諧振振峰峰值值。時時段段：時時段段：0r0rr1ri1r1rr2rr0112* S *S

20、*LLLCLLLLCtiItiCtuUtitiCtiIutttt 8.3.2 諧振直流環(huán)諧振直流環(huán)t0t1t2t3t4t0iLruCrUinILttOO圖 8-13 諧振直流環(huán)電路的理想化波形 圖 8-12 諧振直流環(huán)電路的等效電路 000C Cr rr rL Lr r3 3C Cr ri i3 3L Lr rC Cr r4 4C Cr rS SC Cr rL Lr r2 23 33 34 44 4u u 向向L L 和和L L放放電電，i i 降降低低，到到零零后后反反向向，直直到到t t 時時刻刻u uU U。t t 時時刻刻，i i 達達到到反反向向諧諧振振峰峰值值，開開始始衰衰減減，u

21、 u 繼繼續(xù)續(xù)下下降降， t t 時時刻刻，u u，S S的的反反并并聯(lián)聯(lián)二二極極管管V VD D 導導通通，u u 被被箝箝位位于于零零。S S導導通通，電電流流i i 線線性性上上升升，直直到到t t 時時刻刻，S S再再次次關(guān)關(guān)斷斷。電電壓壓諧諧振振峰峰值值很很高高，增增加加了了對對開開關(guān)關(guān)器器件件耐耐壓壓的的要要求求。t tt t 時時段段：t tt t 時時段段：t tt t 時時段段：* * * 8.3.3 移相全橋型零電壓開關(guān)移相全橋型零電壓開關(guān)PWM電路電路移相全橋電路是目前應用最廣泛的軟開關(guān)電路之一。移相全橋電路是目前應用最廣泛的軟開關(guān)電路之一。特點特點：電路簡單。同硬開關(guān)全

22、橋電路相比，僅增加了一：電路簡單。同硬開關(guān)全橋電路相比，僅增加了一個諧振電感，就使四個開關(guān)均為零電壓開通。個諧振電感，就使四個開關(guān)均為零電壓開通。圖 8-14 移相全橋零電壓開關(guān)PWM電路8.3.3 移相全橋型零電壓開關(guān)移相全橋型零電壓開關(guān)PWM電路電路圖 8-14 移相全橋零電壓開關(guān)PWM電路 1）移相全橋電路控制方式的特點特點： 在開關(guān)周期在開關(guān)周期T TS S內(nèi)，每個開關(guān)導通時間都略小于內(nèi)，每個開關(guān)導通時間都略小于T TS S/2/2，而，而關(guān)斷時間都略大于關(guān)斷時間都略大于T TS S/2/2；同一半橋中兩個開關(guān)不同時處于通態(tài)，每個開關(guān)關(guān)斷到同一半橋中兩個開關(guān)不同時處于通態(tài)，每個開關(guān)關(guān)斷

23、到另一個開關(guān)開通都要經(jīng)過一定的死區(qū)時間。另一個開關(guān)開通都要經(jīng)過一定的死區(qū)時間。8.3.3 移相全橋型零電壓開關(guān)移相全橋型零電壓開關(guān)PWM電路電路n 互為對角的兩對開關(guān)互為對角的兩對開關(guān)S S1 1S S4 4和和S S2 2S S3 3，S S1 1的波形比的波形比S S4 4超前超前0 0T TS S/2/2時間，而時間，而S S2 2的波形比的波形比S S3 3超前超前0 0T TS S/2/2時間，時間，n 稱稱S S1 1和和S S2 2為超前的橋臂，而稱為超前的橋臂，而稱S S3 3和和S S4 4為滯后的橋臂。為滯后的橋臂。圖 8-14 移相全橋零電壓開關(guān)PWM電路 2）工作過程：

24、）工作過程：S1S3S4S2uABuLriLruT1uRiVD1iVD2iLt0t1t2t3t4t5t6t7t8t9t0t9t8ttttttttttttOOOOOOOOOOOO圖圖 8-15 移相移相全橋電路的全橋電路的理想化波形理想化波形8.3.3 移相全橋型零電壓開關(guān)移相全橋型零電壓開關(guān)PWM電路電路 2）工作過程：）工作過程：iLriLkT:1CS1S4LrLVD1UiUo+CS2VDS2AR圖816 移相全橋電路在t1t2階段的等效電路圖001 14 4i ir rL Lr r1 11 11 11 11 12 2r rr r1 11 12 2S S2 2r rS S2 22 22 2S

25、 S2 22 2r r2 23 3S S 與與S S 導導通通，= =I I 直直到到 時時刻刻S S 關(guān)關(guān)斷斷。時時刻刻開開關(guān)關(guān)S S 關(guān)關(guān)斷斷后后，電電容容、與與電電感感、 構(gòu)構(gòu)成成諧諧振振回回路路，不不斷斷下下降降，略略有有下下降降。直直到到，V VD D導導通通，電電流流通通過過V VD D 續(xù)續(xù)流流。時時刻刻開開關(guān)關(guān)S S 開開通通，由由于于此此時時其其反反并并聯(lián)聯(lián)二二極極管管V VD D 正正處處于于導導通通狀狀態(tài)態(tài)，因因此此S S 為為零零電電壓壓開開通通。繼繼續(xù)續(xù)下下降降。時時段段：時時段段：時時段段：*ALssALALLuUittCCLLuiutitittttt S2在t2時

26、開通-零電壓8.3.3 移相全橋型零電壓開關(guān)移相全橋型零電壓開關(guān)PWM電路電路圖 8-17移相全橋電路在t3t4階段的等效電路3434S3S4rS3S4r34341212r r3S33S343433 3tttt 時時段段：因因此此C C 、C C 與與L L構(gòu)構(gòu)成成諧諧振振t t 時時刻刻開開關(guān)關(guān)S S 關(guān)關(guān)斷斷后后，變變壓壓器器二二次次側(cè)側(cè)VDVD 和和VDVD 同同時時導導通通，變變壓壓器器一一次次側(cè)側(cè)和和二二次次側(cè)側(cè)電電壓壓均均為為零零，相相當當于于短短路路，L L 的的電電流流不不斷斷減減小小，B B點點電電壓壓不不斷斷上上升升，直直到到S S 的的反反并并聯(lián)聯(lián)二二極極管管VDVD導導

27、通通。這這種種狀狀態(tài)態(tài)維維持持到到t t 時時刻刻S S開開通通回回。因因此此S S 為為零零電電壓壓開開通通。路路。8.3.3 移相全橋型零電壓開關(guān)移相全橋型零電壓開關(guān)PWM電路電路S1S3S4S2uABuLriLruT1uRiVD1iVD2iLt0t1t2t3t4t5t6t7t8t9t0t9t8ttttttttttttOOOOOOOOOOOO圖 8-15 移相全橋電路的理想化波形01 13r3rr5r5rTrT5 52 24545S S 開開通通后后，的的電電流流繼繼續(xù)續(xù)減減小小。下下降降到到零零后后反反向向增增大大， 時時刻刻，變變壓壓器器二二次次側(cè)側(cè)VDVD 的的電電流流下下降降到到零

28、零而而關(guān)關(guān)斷斷，電電流流全全部部轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移到到VDVD 中中。是是開開關(guān)關(guān)周周期期的的一一半半，另另一一半半工工作作過過程程完完全全對對稱稱時時段段：。/LLLLttLitiIktIt 8.3.4 零電壓轉(zhuǎn)換零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路電路圖圖8 818 18 升壓型零電壓轉(zhuǎn)換升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWMPWM電路的原理圖電路的原理圖 零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路具有電路簡單、效率高等優(yōu)點。8.3.4 零電壓轉(zhuǎn)換零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路電路SS1uSiLriS1uS1iDiSILt0t1t2t3t4t5ttttttttOOOOOOOO圖819 升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的理想化波形0001 11 1r ro or rr

29、r1 11 11 1）工工作作過過程程：輔輔助助開開關(guān)關(guān)S S1 1超超前前于于主主開開關(guān)關(guān)S S開開通通，S S開開通通后后S S1 1關(guān)關(guān)斷斷。時時刻刻前前，S S、S S 都都關(guān)關(guān)斷斷。V VD D導導通通。S S 導導通通，V VD D尚尚處處于于通通態(tài)態(tài)，電電感感兩兩端端電電壓壓為為，電電流流線線性性增增長長: :V VD D中中的的電電流流以以同同樣樣的的速速率率下下降降，V VD D中中電電流流下下降降到到零零關(guān)關(guān)斷斷。時時段段：時時刻刻，時時刻刻， .:.LiLrriDrLLtLUiUdidtLUdidtLittttI 8.3.4 零電壓轉(zhuǎn)換零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路電路SS1uSi

30、LriS1uS1iDiSILt0t1t2t3t4t5ttttttttOOOOOOOO圖819 升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的理想化波形010101r rr rr rr rs s2 2r rS Sr rr rr rr r1 12 2與與構(gòu)構(gòu)成成諧諧振振回回路路，的的電電流流增增加加而而的的電電壓壓（u u ）下下降降，時時刻刻，V VD D 導導通通，被被箝箝位位于于零零，而而電電流流保保持持不不變變。時時：，段段( )sin()( )cos()CCLLirCrrrrrLCLCtuuiUitIttZutUttLLtZtCC 8.3.4 零電壓轉(zhuǎn)換零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路電路SS1uSiLriS1uS1

31、iDiSILt0t1t2t3t4t5ttttttttOOOOOOOO圖819 升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的理想化波形r rr r3 31 12 23 3被被箝箝位位于于零零，而而電電流流保保持持不不變變，這這種種狀狀態(tài)態(tài)一一直直保保持持到到 時時刻刻S S開開通通、S S 關(guān)關(guān)。：斷斷時時段段CLttuit8.3.4 零電壓轉(zhuǎn)換零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路電路SS1uSiLriS1uS1iDiSILt0t1t2t3t4t5ttttttttOOOOOOOO圖819 升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的理想化波形033001303 31r1r1 1r r4Lr14Lr1SLSL3434t t 時時刻刻S S開開通通時時，為為零零電電壓壓開開通通。S S開開通通的的同同時時S S 關(guān)關(guān)斷斷，L L 中中的的能能量量通通過過VDVD向向負負載載側(cè)側(cè)輸輸送送，其其電電流流線線性性下下降降，主主開開關(guān)關(guān)S S中中的的電電流流線線性性上上升升。（ ）t t 時時刻刻i i，VDVD 關(guān)關(guān)斷斷，主主開開關(guān)關(guān)S S中中的的電電流流iIiI ，tttt 時時段段電電路路