涨知识!开关电源软开关技术

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来源:电源网综合

技术专题:全方位解读新半导体材料

经常在论坛上看到大神分享各种电源,就想学着做个LLC开关电源。看到一个据说很热门的软开关技术,就在网上查阅各种资料,不查不知道,原来开关电源软开关技术,还有那么多的学问。开关电源不仅可以有硬开关、软开关,软开关中又分为电压型、电流型等...

所以,今天打算给大家讲下开关电源软开关技术。

一、硬开关和软开关

硬开关

开关过程中电压和电流均不为零,出现了重叠。电压、电流变化很快,波形出现明显得过冲,导致开关噪声。

软开关

在原电路中增加了小电感、电容等谐振元件,在开关过程前后引入谐振,消除电压、电流的重叠。降低开关损耗和开关噪声。

二、软开关分类

根据开关元件开通和关断时电压、电流的状态,软开关主要分为:零电压电路、零电流电路两种。

当不指出是开通或是关断,仅称零电压开关和零电流开关。开通和关断的状态,要靠电路中的谐振来实现。

零电压、电流电路,有如下四种开通关断状态:

零电压开通开关开通前其两端电压为零——开通时不会产生损耗和噪声。

零电流关断开关关断前其电流为零——关断时不会产生损耗和噪声。

零电压关断与开关并联的电容能延缓开关关断后电压上升的速率,从而降低关断损耗。

零电流开通与开关串联的电感能延缓开关开通后电流上升的速率,降低了开通损耗。

三、软开关电路

根据软开关技术发展的历程,可以将软开关电路分成准谐振电路、零开关PWM电路和零转换PWM电路。每一种软开关电路都可以用于降压型、升压型等不同电路,可以从基本开关单元导出具体电路。

准谐振电路

准谐振电路中电压或电流的波形为正弦半波,因此称之为准谐振。是最早出现的软开关电路。 准谐振电路,具有以下特点:

谐振电压峰值很高,要求器件耐压必须提高;谐振电流有效值很大,电路中存在大量无功功率的交换,电路导通损耗加大;

谐振周期随输入电压、负载变化而改变,因此电路只能采用脉冲频率调制方式来控制;

谐振电路(LLC)是很多电源工程师的技术瓶颈。目前,市面上关于LLC谐振电路的学习渠道资料相当有限,网上也没有一套很好完整的教学书籍、视频教程。

审核编辑 黄昊宇

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