零电流开关和零电压开关
出处:dopt 发布于:2008-10-07 14:48:10
ZCS PWM(或ZVS-PWM)转换器技术,是PWM开关转换技术和ZCS(或ZVS)准谐振转换技术的综合,谐振转换器是早出现的一种软开关转换器。准谐振开关是在PWM开关上附加谐振网络,利用局部谐振实现ZCS或ZVS。
下面介绍ZCS和ZVS的基本概念。
图1为ZCS和ZVS谐振开关的示意图。图中Lr为谐振电感(包括电路中的杂散电感和变压器漏感),Cr为谐振电容(包括开关管的结电容)。ZCS谐振开关和ZVS谐振开关之间有-定的对偶规律,见表1。
由图1(a)可知,在ZCS谐振开关中,当开关管S1开通时,谐振网络LrCr接通,电路谐振,开关管中的电流按准正弦规律变化(因此称为准谐振),但谐振频率不一定等于开关频率。当电流谐振到零时,令开关管关断,谐振停止,故图1(a)称为ZCS谐振开关或准谐振开关。图1(c)给出了ZSC条件下开关管上的电压Uce和电流iC的波形,图2给出了PWM开关的电压、电流轨迹(A1为关断过程,A2为开通过程)和ZCS谐振开关的电压、电流轨迹B。
由图1(b)可见,当开关管处于关断状态时,LrCr串联谐振,电容Cr(包括开关管的输出电容)上的电压按准正弦规律变化,当它谐振过零时,令开关管开通,因此图1(b)是一种ZVS谐振开关。
零电流谐振开关和零电压谐振开关都有两种电路方式:即L型和M型,如图1(a)、(a′)和(b)、(b′)所示。它们的工作原理是相同的。这里不再重复。零电流谐振开关和零电压谐振开关分为半波电路和全波电路,这两种电路都可以用通用电路来表示,如图1所示,在通用电路中,用开关S1来表示半波电路与全波电路中的开关管V1。
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