电力电子技术复习第8开关.pdf

引言 ■现代电力电子装置的发展趋势是小型化、轻量化，同时 对装置的效率和电磁兼容性也提出了更高的要求。 ■电力电子电路的高频化 ◆可以减小滤波器、变压器的体积和重量，电力电子装 置小型化、轻量化。 ◆开关损耗增加，电路效率严重下降，电磁干扰增大。 ■软开关技术 ◆降低开关损耗和开关噪声。 ◆使开关频率可以大幅度提高。 2/29 8.1 软开关的基本概念 1. 硬开关与软开关 2. 零电压开关与零电流开关 3/29 8.1.1 硬开关与软开关 ■硬开关 ◆开关过程中电压、电流均不为零，出现了 ，有显著的开关损耗。 ◆ 电压和电流变化的速度很快，波形出现了明显的过冲，从而产生了开关 噪声。 ◆开关损耗与开关频率之间呈线性关系，因此当硬电路的工作频率不太高 时，开关损耗占总损耗的比例并不大，但随着开关频率的提高，开关损耗就 越来越显著。 u u u i i i i u 0 t 0 P P 0 0 t a) b) 图8-1 硬开关降压型电路及波形 图8-2 硬开关过程中的电压和电流 a）电路图 b ）理想化波形 a) 关断过程 b)开通过程 4/29 8.1.1 硬开关与软开关 ■软开关 ◆ 软开关电路中增加了谐振电感L 和谐振电容C ，与滤波电感L 、电容C相 r r 比，L 和C 的值小得多，同时开关S增加了反并联二极管VD ，而硬开关电路 r r S 中不需要这个二极管。 ◆ 降压型零电压开关准谐振电路中，在开关过程前后引入谐振，使开关开 通前电压先降到零，关断前电流先降到零，消除了开关过程中电压、电流的 ，从而大大减小甚至消除开关损耗，同时，谐振过程限值了开关过程中 电压和电流的变化率，这使得开关噪声也显著减小。 u u u u u i u i i i 0