Boost電路的一種軟開關(guān)實現(xiàn)方法

作者：時間：2011-02-26 來源：網(wǎng)絡(luò)

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對面交流
  海量資料庫查詢

本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/179648.htm

在這種情況下，一個周期可以分為6個階段，各個階段的等效電路如圖5所示。其工作原理描述如下。

1）階段1〔t₀～t₁〕該階段，S₁導(dǎo)通，L上承受輸入電壓，L上的電流正向線性增加，從負(fù)值變?yōu)檎?。?i>t₁時刻，S₁關(guān)斷，該階段結(jié)束。

2）階段2〔t₁～t₂〕 S₁關(guān)斷后，電感電流為正，對S₁的結(jié)電容進(jìn)行充電，使S₂的結(jié)電容放電，S₂的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降。直到S₂的漏源電壓下降到零，該階段結(jié)束。

3）階段3〔t₂～t₃〕當(dāng)S₂的漏源電壓下降到零之后，S₂的寄生二極管就導(dǎo)通，將S₂的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài)，也就是為S₂的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。

4）階段4〔t₃～t₄〕 S₂的門極變?yōu)楦唠娖?，S₂零電壓開通。電感L上的電流又流過S₂。L上承受輸出電壓和輸入電壓之差，電流線性減小，直到變?yōu)樨?fù)值，然后S₂關(guān)斷，該階段結(jié)束。

5）階段5〔t₄～t₅〕此時電感L上的電流方向為負(fù)，正好可以使S₁的結(jié)電容進(jìn)行放電，對S₂的結(jié)電容進(jìn)行充電。S₁的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降。直到S₁的漏源電壓下降到零，該階段結(jié)束。

6）階段6〔t₅～t₆〕當(dāng)S₁的漏源電壓下降到零之后，S₁的寄生二極管就導(dǎo)通，將S₁的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài)，也就是為S₁的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。

(a)Stagel[t₀,t₁](b)Stage2[t₁,t₂]

(c)Stage3[t₂,t₃](d)Stage4[t₃,t₄]

(e)Stage5[t₄,t₅](f)Stage6[t₅,t₆]

圖5 電感電流不反向時各階段等效電路

接著S₁在零電壓條件下導(dǎo)通，進(jìn)入下一個周期?？梢钥吹剑谶@種方案下，兩個開關(guān)S₁和S₂都可以實現(xiàn)軟開關(guān)。

2 軟開關(guān)的參數(shù)設(shè)計

以上用同步整流加電感電流反向的辦法來實現(xiàn)Boost電路的軟開關(guān)，其中兩個開關(guān)實現(xiàn)軟開關(guān)的難易程度并不相同。電感電流的峰峰值可以表示為

ΔI=(V_inDT)/L（1）

式中：D為占空比；

T為開關(guān)周期。

所以，電感上電流的最大值和最小值可以表示為

I_max=ΔI/2＋I_o（2）

I_min=ΔI/2－I_o（3）

式中：I_o為輸出電流。

將式（1）代入式（2）和式（3）可得

I_max=(V_inDT)/2L＋I_o（4）

I_min=(V_inDT)/2L－I_o（5）

從上面的原理分析中可以看到S₁的軟開關(guān)條件是由I_min對S₂的結(jié)電容充電，使S₁的結(jié)電容放電實現(xiàn)的；而S₂的軟開關(guān)條件是由I_max對S₁的結(jié)電容充電，使S₂的結(jié)電容放電實現(xiàn)的。另外，通常滿載情況下|I_max|>>|I_min|。所以，S₁和S₂的軟開關(guān)實現(xiàn)難易程度也不同，S₁要比S₂難得多。這里將S₁稱為弱管，S₂稱為強(qiáng)管。