軟開(kāi)關(guān)技術(shù)綜述

　?。╞）準諧振變換器（Quasi-resonant converters, QRCs） ：它開(kāi)關(guān)技術(shù)的一次飛躍，其特點(diǎn)是諧振元件參與能量變換的某一個(gè)階段，不是全程參與。由于正向和反向LC回路值不一樣，即振蕩頻率不同，電流幅值不同，所以振蕩不對稱(chēng)。一般正向正弦半波大過(guò)負向正弦半波，所以常稱(chēng)為準諧振。無(wú)論是串聯(lián)LC或并聯(lián)LC都會(huì )產(chǎn)生準諧振。利用準諧振現象，使電子開(kāi)關(guān)器件上的電壓或電流按正弦規律變化，從而創(chuàng )造了零電壓或零電流的條件，以這種技術(shù)為主導的變換器稱(chēng)為準諧振變換器。準諧振變換器分為零電流開(kāi)關(guān)準諧振變換器（Zero-current-switching Quasi-resonant converters, ZCS QRCs）和零電壓開(kāi)關(guān)準諧振變換器（Zero-voltage-switching Quasi-resonant converters, ZVS QRCs）。

　?。╟）多諧振變換器（Multi-resonant converters, MRCs）：它和準諧振變換器一樣，也是開(kāi)關(guān)技術(shù)的一次飛躍，其特點(diǎn)是諧振元件參與能量變換的某一個(gè)階段，不是全程參與。多諧振變換器的諧振回路、參數可以超過(guò)兩個(gè)，例如三個(gè)或更多，稱(chēng)為多諧振變換器。多諧振變換器一般實(shí)現開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)關(guān)。這類(lèi)變換器需要采用頻率調制控制方法。

為保持輸出電壓不隨輸入電壓變化而變化，不隨負荷變化而變化（或基本不變），諧振、準諧振和多諧振變換器主要靠調整開(kāi)關(guān)頻率，所以是調頻系統。調頻系統不如PWM開(kāi)關(guān)變換器那樣易控，這是因為調頻系統是依靠L、C振蕩使得電路產(chǎn)生諧振和準諧振的，L、C振蕩所產(chǎn)生的正弦波具有較高的電壓或電流的有效值，通常會(huì )使導電損耗有所增加，功率器件所受的電壓與電流的應力都要比相應的硬開(kāi)關(guān)PWM變換電路功率器件承受的壓力大，并且該應力隨電路的Q值和負載變化而變化。調頻系統是依靠改變開(kāi)關(guān)頻率來(lái)改變變換器的輸出，開(kāi)關(guān)頻率大范圍變化使得濾波器、變壓器設計難以?xún)?yōu)化，干擾難以抑制，而且由于調頻來(lái)調節輸出，負載變化大時(shí)，相應的電壓和電流調節范圍比相應PWM變換電路窄，超前一定范圍后，變換電路不能達到零電壓或零電流開(kāi)關(guān)條件，不能達到滿(mǎn)載或空載。因此為了克服調頻系統的缺點(diǎn)和充分發(fā)揮PWM的優(yōu)點(diǎn)，出現了零開(kāi)關(guān)－PWM變換器和零轉換－PWM變換器。

　?。?）零開(kāi)關(guān)PWM變換器（Zero switching PWM converters）:它可分為零電壓開(kāi)關(guān)PWM變換器（Zero-voltage-switching PWM converters）和零電流開(kāi)關(guān)PWM變換器（Zero-current-switching PWM converters）。該類(lèi)變換器是在準諧振變換器的基礎上，加上一個(gè)輔助開(kāi)關(guān)管，來(lái)控制諧振元件的諧振過(guò)程，實(shí)現恒定頻率控制，即實(shí)現PWM控制。這樣，變換器已有電壓過(guò)零（或電流過(guò)零）控制的軟開(kāi)關(guān)特點(diǎn)，又有PWM恒頻調寬的特點(diǎn)。這時(shí)諧振網(wǎng)絡(luò )中的電感是與主開(kāi)關(guān)串聯(lián)的。與準諧振變換器不同的是，諧振元件的諧振工作時(shí)間與開(kāi)關(guān)

周期相比很短，一般為開(kāi)關(guān)周期的1/10~1/5。

　?。?）零轉換PWM變換器（Zero transition converters）:零轉換－PWM變換器，與零開(kāi)關(guān)－PWM變換器并無(wú)本質(zhì)上的差別，也是軟開(kāi)關(guān)與PWM的結合。只不過(guò)諧振網(wǎng)絡(luò )與主電子開(kāi)關(guān)是相并聯(lián)的。它可分為零電壓轉換PWM變換器（Zero-voltage-transition PWM converters, ZVT PWM converters）和零電流開(kāi)關(guān)PWM變換器（Zero-current-transition PWM converters, ZVT PWM converters）。這類(lèi)變換器是軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的又一個(gè)飛躍。它的特點(diǎn)是變換器工作在PWM方式下，輔助諧振電路只是在主開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)時(shí)工作一段時(shí)間，實(shí)現開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)，在其他時(shí)間則停止工作，這樣輔助諧振電路的損耗很小。

　　5 結 論

　　為使開(kāi)關(guān)電源輕、小、薄，發(fā)展趨勢是高頻化。而高頻化使傳統的PWM開(kāi)關(guān)功耗加大、效率降低、噪聲增加。因此，實(shí)現零電壓導通、零電流關(guān)斷的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)將成為開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品未來(lái)的主流。國際上開(kāi)關(guān)變換器正向軟開(kāi)關(guān)、高頻化發(fā)展。

　　參考文獻：
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