軟開關(guān)電路研究與仿真解剖

究與仿真2013年7月2日能力拓展訓(xùn)練任務(wù)書路研究與仿真幾種典型的軟開關(guān)電路為：零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路，諧振直流環(huán)電要求完成的主要任務(wù):13.7.413.7.713.7.92013年7月2日系主任(或責(zé)任教師)簽名：年月日摘要以降低開關(guān)損開關(guān)的電路結(jié)構(gòu)及特點進行介紹，主要對典型的作過程，并且對降壓型的零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路ab1軟開關(guān)的基本概念1.1硬開關(guān)概念a)硬開關(guān)的開通過程b)硬開關(guān)的關(guān)斷過程1)開關(guān)損耗大。開通時，開關(guān)器件的電流上升和電壓下降同時進行；關(guān)斷時，2)感性關(guān)斷電尖峰大。當(dāng)器件關(guān)斷時，電路的感性元件感應(yīng)出尖峰電壓，開關(guān)3)容性開通電流尖峰大。當(dāng)開關(guān)器件在很高的電壓下開通時，儲存在開關(guān)器件didtdvdt電磁干擾(EMI)增大，影響整流器和周圍電子設(shè)備的工作。軟開關(guān)是電器回路中用于連通和切斷負載的一種方式和裝置，這種方式系指負載的切斷a)軟開關(guān)的開通過程b)軟開關(guān)的關(guān)斷過程頻率，降低甚至是消除了開關(guān)損耗，因此其工關(guān)開通時就不會產(chǎn)生損耗和噪音，這種斷前其電流為零，則開關(guān)關(guān)斷時就不會產(chǎn)生流開通。與開關(guān)并聯(lián)的電容能使開關(guān)關(guān)斷后，有時稱這種關(guān)斷過程為零電壓關(guān)斷；與開流上升延緩，降低了開通損耗，有時稱之為2軟開關(guān)電路的分類流狀態(tài)，分為零電壓電路和零電流電路兩開關(guān)電路分成準(zhǔn)諧振電路、零開準(zhǔn)諧振電路中電壓或電流的波形為正弦半波，因此稱之為準(zhǔn)諧振。為最早a)零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路(ZVSQRC)b)零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振電路(ZCSQRC)；c)零電壓開關(guān)多諧振電路(ZVSMRC)；1)諧振電壓峰值很高，要求器件耐壓必須提高；2)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(dǎo)通損耗加3)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2)零開關(guān)PWM電路引入了輔助開關(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。PWM)；PWM)。兩電路的基本單元接線如下圖所示3)零轉(zhuǎn)換PWM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。PWM)；PWM)。。?；ㄐ?10??010?????=??;?0時刻,S關(guān)斷，與其并聯(lián)的電容??使S關(guān)斷后電壓上升減緩，因此S????????1????1?????????=0。???????+?=????????????=?????{???|?=t1=??,???|=??,?∈[?1,?4]?L?L??求解式(7-2)可得???(即開關(guān)S的電壓??)的表達式：???(?)=√(???1)+??,??=√???,?=[?1,?4]???的諧振峰值表達式(即開關(guān)S承受的峰值電壓)： ??=√???+??,?零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路實現(xiàn)軟開關(guān)的條件：√??≥??3.2諧振直流環(huán)諧振直流環(huán)電路應(yīng)用于交流-直流-交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，使電路中的整流或逆變環(huán)節(jié)工作在軟開的開關(guān)此可以將負載電流是常量，而且忽略電路中的圖3.5諧振直流環(huán)電路原理圖時刻iL?=?L，UC?達到諧振峰值。圖3.6諧振直流環(huán)電路的等效電路圖3.7諧振直流環(huán)電路的理想化波形同硬開關(guān)全橋電路相比，并沒有增加輔助開關(guān)等元件僅增加了一個諧振電1)在開關(guān)周期TS內(nèi)，每個開關(guān)導(dǎo)通時間都略小于TS/2，而關(guān)斷時間都略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)斷到另一個開關(guān)開通關(guān)PWM電路路，諧振開始時，??(?1)=??