软开关技术软开关技术

Question

如题所述

Answer 1

软开关技术是高频功率变换器的关键技术之一，它利用谐振原理让开关器件中的电流或电压呈现正弦或接近正弦的波动。这种技术巧妙地在电流自然过零时使器件关闭，或在电压为零时开启，从而显著减少开关过程中的能量损失，包括硬开关损耗、容性开通问题、感性关断问题和二极管反向恢复问题，同时还能降低因硬开关产生的电磁干扰（EMI）问题。

然而，当开关频率提升至兆赫兹级别，那些原本可以忽略的低频开关应力和噪声变得难以承受。尽管谐振变换器能够提供零电压和零电流开关状态，但它在运行中会产生较大的循环能量，导致导电损耗增加。为了解决这个问题，众多软开关PWM技术应运而生，它们通过调整谐振过程，使得开关结束后回归常规PWM工作方式。然而，这些技术中的谐振电感与主电路相连，零开关条件会受电源电压和负载电流变化的影响，轻载时可能无法实现零开关条件。

为改善这种状况，人们将谐振网络并联在主开关管上，由此诞生了零转换PWM软开关变换器。这种技术有效地克服了硬开关PWM和传统谐振软开关技术的局限，集两者优点于一身。目前，无源无损缓冲电路作为实现软开关的关键技术之一，在直流开关电源中得到了广泛应用，为高效能和低损耗的电力转换提供了重要支持。