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DC/DC功率变换器软开关技术及Pspice仿真- ~% u% a( M g/ z. ` N6 D5 y
/ X" g& D7 x2 H5 N% p1 B4 Y引言
+ c9 [1 L: l! `2 q随着生产技术的发展,电力电子技术的应用已深入到工业生产和社会生活的各方面,目前功率变换器的开关变换技术主要采用两种方式:脉宽调制(PWM)技术和谐振变换技术。传统的PWM控制方式由于开关元件的非理想性,其状态变化需要一个过程,即开关元件上的电压和电流不能突变,开关器件是在承受电压或流过电流的情况下接通或断开电路的,因此在开通或关断过程中伴随着较大的损耗。变频器工作频率一定时,开关管开通或关断一次的损耗也是一定的,所以开关频率越高,开关损耗就越大,因而硬开关变换器的开关频率不能太高。相比之下软开关变换器的作用是,当电压加在器件两端或者电流流经器件时,抑制功率器件转换时间间隔,即软开关的开关管在开通或关断过程中,或是加于其上的电压为零,或是通过器件的电流为零。这种开关方式明显减小了开关损耗,不仅可以允许更高的开关频率以及更宽的控制带宽,同时又可以降低dv/dt 和电磁干扰。本文为了更好地说明不同软开关技术的区别,采用Pspice软件对其中两种有代表性的变换电路进行了仿真和分析。
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图1 升压半波模式的零电压开关准谐振变换器原理图
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图2 开关管通断及其所受电压应力仿真波形
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图3 升压零电压PWM变换器原理图
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图4 主副开关管的驱动仿真波形
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