为了解决提高工作频率所带来的问题,软开关技术被提出并被广泛应用,它使开关变换器的高频化趋势就不会受到硬开关损耗的制约,这样的好处就是提高了开关器件的工作频率,减小了开关器件的体积,对吸收电路的设计也会简单许多,同时极大的提高了效率,保证了开关变换器工作的可靠性,适应了开关变换器发展的趋势。本设计研究的是一种的移相全桥零电压零电流变换器。
2 移相全桥软开关变换器
2.1 软开关技术
传统的开关变换器都使用PWM脉宽调制技术,它采用恒定频率,控制占空比的方式控制功率传输,而像MOSFET和IGBT等功率开关器件,其电压电流不会突变,而开关变换器的损耗的来自于开关器件在开通和关断的过程中,电流与电压都不为0引起的损耗,而且电压和电流变化的速度很快,波形一般会出现明显的过冲,从而产生电磁干扰,这样的开关过程被称作硬开关,如图2-1所示。如果保持硬开关的状态,开关频率继续提高,则会导致开关管的开关损耗显著上升,电路效率降低,且会产生严重的电磁干扰,使变换器的整体效率下降。为了减小开关损耗和电磁干扰,同时提高变换器的效率,软开关技术被提出并且被广泛应用,它很好的解决了硬开关问题。软开关如图2-2所示。
软开关技术[2,3]削弱了功率开关管上的损耗,使得开关变换器容易实现高频化,限制了硬开关损耗,这样提高了开关器件的工作频率,减小了开关装置的体积,提高了效率,确保了开关变换器可靠性。软开关技术可分为零电流开关(ZCS)、零电压开关(ZVS)和零电压零电流开关(ZVZCS)三种。而本设计研究的是移相全桥ZVZCS变换器。