兩種PWM變換器無源軟開關方法的比較分析
加入技術交流群
文獻[5][6]概括地提出將無源軟開關方法按電路結構與特性的基本差異用一般化方法歸結于兩組基本電路元胞。一組為使電子開關上保持與硬開關變換器同樣電壓應力的稱為最小電壓應力（MVS）電路元胞,另一組為允許電子開關上有較高電壓但無約束條件的稱為無最小電壓應力(non-MVS)電路元胞。見表1。這些電路元胞適當?shù)馗郊釉诨镜挠查_關DC/DC變換器中可實現(xiàn)無源軟開關。在元胞5、6中，MOSFET為主電路開關管，也可用IGBT等其他類型的開關管代替。
3.1 MVS電路元胞軟開關方法
在分析之前作如下假設：升壓電感L足夠大，在整個工作周期中，IL為恒定值I。元胞1附加在Boost上的等效電路如圖4所示。
在開關管關斷穩(wěn)態(tài)時，Lr上的電流為I；S開通時，由于ILr不能突變，S上的電流從零開始增加，實現(xiàn)了零電流開通。開通后Cr 與Lr、Cs諧振，使Cr上的電壓復位在-V，S關斷時承受的電壓為VCr與輸出電壓V之和為零，由于VCr不能突變，所以S實現(xiàn)了零電壓關斷。在整個開關周期中，S承受的最大電壓應力與普通硬開關狀態(tài)相同為V，故稱為最小電壓應力（MVS）。
元胞1附加在Boost電路中的具體工作過程可參見文獻[5]。該電路參數(shù)的選擇應該注意如下問題：
第一，在Cr置位階段（VCr回到零）中，Cr繼續(xù)充電，但是如果電流太小，將達不到實現(xiàn)軟開關所需要的電壓。這是由于有個感應的正電壓加在Lr上，它開始導通，如果Lr上的電流在VCr回到零之前達到I，那么輸入電流I將不會全部流過Lr，這樣，階段5c、5d、5e繼續(xù)，零電流開通失敗。為保證零電流開通，須滿足：
這樣，在設計中，Cr和Cs的比值受到了限制，x取值一般在0.1左右。
第二，如果式（2）得到滿足，進入Lr置位階段（ILr回到I），由于Ds2和Ds1導通，Cs與Lr并聯(lián)，Cs中的能量用來使Lr中的電流達到I，以實現(xiàn)零電流開通，這樣就有：
為留裕量，I取Imax。同樣， Lr 和Cr的比值也受到了一定的限制。
3.2 non-MVS電路元胞軟開關方法
電路元胞3只是在元胞1的基礎上加了一個電感Ls，為更直接比較MVS電路元胞與non-MVS電路元胞的差異，將元胞3附加Boost電路上進行比較分析。見圖5。
pwm相關文章:pwm原理
評論