电源技术基础:有效减少开关损耗的“软开关”技术

来源:本站
导读:目前正在解读《电源技术基础:有效减少开关损耗的“软开关”技术》的相关信息,《电源技术基础:有效减少开关损耗的“软开关”技术》是由用户自行发布的知识型内容!下面请观看由(电工技术网 - www.9ddd.net)用户发布《电源技术基础:有效减少开关损耗的“软开关”技术》的详细说明。
简介:下面将介绍开关技术中的硬开关技术与软开关技术。

电子技术的不断,电子设备种类也多种多样,自然与人们的工作生活息息相关,而任何的电子设备也都需要电源的支撑,而电子技术的不断成熟发展,对电源设计的要求也在不断的提升,它们都需要一个稳定的电源提供它们正常运行的能量,控制电源的开关技术影响电源稳定的一大因素,下面将介绍开关技术中的硬开关技术与软开关技术。

磁性元件的体积和重量在开关电源中占有很大比例,而开关电源的发展方向是体积小、重量轻和低成本,高频化可以有效的减小磁性元件的体积和重量,即开关器件的工作频率越高,其体积和重量越小。传统的DCOC变换器中,开关器件工作在硬开关状态。

硬开关的缺点如下:

(1)开通和关断过程损耗比较大;

(2)感性关断问题:

当电路中有感性器件时,开关器件关断时,会感应出很高的电压尖峰,极易损坏开关器件;

(3)容性开通问题:

当开关器件在高压下开通时,开关器件结电容中的能量将全部消耗在该器件上,从而易使该开关器件因为过热而损坏;

(4)二极管反向恢复问题:

二极管由导通变为截止时,有一个反向恢复时间,在此时间内,二极管仍处于导通关态,若立即开通与其串联的开关器件,会产生很大的冲击电流,易损坏该开关器件。

由于硬开关存在以上缺点,限制了开关器件工作频率的提高,在软开关技术出来之前,功率开关器件的开关损耗是很大的。为了弥补硬开关工作的不足,提出了软开关技术。

软开关技术的原理

所谓“软开关”是与“硬开关”相对应的。硬开关是指在功率开关的开通和关断过程中,电压和电流的变化比较大,产生开关损耗和噪声也较大,开关损耗随着开关频率的提高而增加,导致电路效率下降;开关噪声给电路带来严重的电磁干扰,影响自身及周边电子设备的正常工作。

软开关是在硬开关电路的基础上,加入电感、电容等谐振器件,在开关转换过程中引入谐振过程,开关在其两端的电压为零时导通;或使流过开关器件的电流为零时关断,使开关条件得以改善,降低硬开关的开关损耗和开关噪声,从而

提高了电路的效率。

电源技术基础:有效减少开关损耗的“软开关”技术

图1 理想状态下软开关和硬开关波形比较图

软开关包括软开通和软关断两个过程:

理想的软开通过程是:开关器件两端的电压先下降到零后,电流再缓慢上升到通态值,所以开通时不会产生损耗和噪声,软开通的开关称之为零电压开关。

理想的软关断过程是:开关器件两端的电流先下降到零后,电压再缓慢上升到通态值,所以关断时不会产生损耗和噪声,软关断的开关称之为零电流开关。

功率开关管的软开关理想波形和硬开关波形如图1所示,由图可以看出,在硬开关状态下,功率开关管两端的电压、电流有明显的交叠区,在此交叠区内产生开关损耗;而在软开关状态下,功率开关管两端的电压、电流几乎没有交叠区,所以也就不会产生开关损耗。

提醒:《电源技术基础:有效减少开关损耗的“软开关”技术》最后刷新时间 2024-03-14 01:21:05,本站为公益型个人网站,仅供个人学习和记录信息,不进行任何商业性质的盈利。如果内容、图片资源失效或内容涉及侵权,请反馈至,我们会及时处理。本站只保证内容的可读性,无法保证真实性,《电源技术基础:有效减少开关损耗的“软开关”技术》该内容的真实性请自行鉴别。