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电力电子技术课件：第8章 软开关技术.ppt
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电力电子技术课件：第8章 软开关技术.ppt
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第
8
章 软开关技术
8.1 软开关的基本概念
8.2 软开关电路的分类
8.3 典型的软开关电路
8.4 软开关技术新进展
本章小结
2/29
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。
3/29
8.1
软开关的基本概念
8.1
.1
硬开关与软
开关
8.1
.2
零电压开关
与零电流开关
4/29
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，出现了重叠，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
i
S
VD
L
C
R
S
u
S
i
S
u
VD
t
0
t
1
t
t
t
t
O
O
O
O
a)
b)
关断过程
开通过程
图
8-1
硬开关降压型电路
及波形
a
）电路图
b
）理想化波形
t
0
u
i
P
0
u
i
t
u
u
i
i
P
0
0
图
8-2
硬开关过程中的
电压和电
流
a)
关断过程
b)
开通过程
a)
b)
5/29
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
r
和
谐振电容
C
r
，与滤波电感
L
、电容
C
相比，
L
r
和
C
r
的值小得多，同时开关
S
增加了
反并联二极管
V
D
S
，而硬
开关电路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
重叠
，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
i
C
r
S
VD
S
L
r
VD
L
C
A
R
S
u
S
(
u
Cr
)
i
Lr
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0
t
1
t
2
t
3
t
4
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6
t
0
t
t
t
t
t
t
5
i
S
O
O
O
O
O
a)
b)
关断过程
开通过程
P
u
i
0
u
i
t
t
0
u
i
P
0
u
i
t
t
0
u
u
图
8-3
降压型零电压开关
准谐振电路及波形
a
）电路图
b
）理想化波形
a)
b)
图
8-4
软开关过程中的电压和电
流
a)
关断过程
b)
开通过程
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