電源技術基礎:有效減少開關損耗的“軟開關”技術
發布時間:2014-04-01 責任編輯:xiangpeng
磁性元件的體積和重量在開關電源中占有很大比例,而開關電源的發展方向是體積小、重量輕和低成本,高頻化可以有效的減小磁性元件的體積和重量,即開關器件的工作頻率越高,其體積和重量越小。傳統的DCOC變換器中,開關器件工作在硬開關狀態。
硬開關的缺點如下:
(1)開通和關斷過程損耗比較大;
(2)感性關斷問題:
當電路中有感性器件時,開關器件關斷時,會感應出很高的電壓尖峰,極易損壞開關器件;
(3)容性開通問題:
當開關器件在高壓下開通時,開關器件結電容中的能量將全部消耗在該器件上,從而易使該開關器件因為過熱而損壞;
(4)二極管反向恢複問題:
二er極ji管guan由you導dao通tong變bian為wei截jie止zhi時shi,有you一yi個ge反fan向xiang恢hui複fu時shi間jian,在zai此ci時shi間jian內nei,二er極ji管guan仍reng處chu於yu導dao通tong關guan態tai,若ruo立li即ji開kai通tong與yu其qi串chuan聯lian的de開kai關guan器qi件jian,會hui產chan生sheng很hen大da的de衝chong擊ji電dian流liu,易yi損sun壞huai該gai開kai關guan器qi件jian。
youyuyingkaiguancunzaiyishangquedian,xianzhilekaiguanqijiangongzuopinlvdetigao,zairuankaiguanjishuchulaizhiqian,gonglvkaiguanqijiandekaiguansunhaoshihendade。weilemibuyingkaiguangongzuodebuzu,tichuleruankaiguanjishu。
軟開關技術的原理
所謂“軟開關”是與“硬開關”xiangduiyingde。yingkaiguanshizhizaigonglvkaiguandekaitongheguanduanguochengzhong,dianyahedianliudebianhuabijiaoda,chanshengkaiguansunhaohezaoshengyejiaoda,kaiguansunhaosuizhekaiguanpinlvdetigaoerzengjia,daozhidianluxiaolvxiajiang;開關噪聲給電路帶來嚴重的電磁幹擾,影響自身及周邊電子設備的正常工作。
軟開關是在硬開關電路的基礎上,加入電感、電容等諧振器件,在開關轉換過程中引入諧振過程,開關在其兩端的電壓為零時導通;或使流過開關器件的電流為零時關斷,使開關條件得以改善,降低硬開關的開關損耗和開關噪聲,從而
提高了電路的效率。

圖1 理想狀態下軟開關和硬開關波形比較圖
軟開關包括軟開通和軟關斷兩個過程:
理想的軟開通過程是:開關器件兩端的電壓先下降到零後,電流再緩慢上升到通態值,所以開通時不會產生損耗和噪聲,軟開通的開關稱之為零電壓開關。
理想的軟關斷過程是:開關器件兩端的電流先下降到零後,電壓再緩慢上升到通態值,所以關斷時不會產生損耗和噪聲,軟關斷的開關稱之為零電流開關。
功率開關管的軟開關理想波形和硬開關波形如圖1所示,由圖可以看出,在硬開關狀態下,功率開關管兩端的電壓、電流有明顯的交疊區,在此交疊區內產生開關損耗;而在軟開關狀態下,功率開關管兩端的電壓、電流幾乎沒有交疊區,所以也就不會產生開關損耗。
【相關閱讀】
軟開關技術在開關電源中的應用分析
0-fzl.cn/power-art/80022536
開關電源電路圖開關電源電路圖解析
http://baike.cntronics.com/abc/470
基於開關電源的係統電磁兼容設計技術
0-fzl.cn/emc-art/80022430
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall



