什么是軟開關(guān)-什么是硬開關(guān)-.docx

1、什么是軟開關(guān)?什么是硬開關(guān)?硬開關(guān)：.開關(guān)損耗大。開通時(shí)，開關(guān)器件的電流上升和電壓下 降同時(shí)開展；關(guān)斷時(shí)，電壓上升和電流下降同時(shí)開展。電壓、 電流波形的交疊產(chǎn)生了開關(guān)損耗，該損耗隨開關(guān)頻率的提高 而急速增加。.感性關(guān)斷電尖峰大。當(dāng)器件關(guān)斷時(shí)，電路的感性元件 感應(yīng)出尖峰電壓，開關(guān)頻率愈高，關(guān)斷愈快，該感應(yīng)電壓愈 高。此電壓加在開關(guān)器件兩端，易造成器件擊穿。.容性開通電流尖峰大。當(dāng)開關(guān)器件在很高的電壓下開 通時(shí)，儲(chǔ)存在開關(guān)器件結(jié)電容中的能量將以電流形式全部耗 散在該器件內(nèi)。頻率愈高，開通電流尖峰愈大，從而引起器 件過熱損壞。另外，二極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)存在反向恢復(fù) 期，開關(guān)管在此期間內(nèi)的開通動(dòng)作，

2、易產(chǎn)生很大的沖擊電流。 頻率愈高，該沖擊電流愈大，對器件的平安運(yùn)行造成危害。.電磁干擾嚴(yán)重。隨著頻率提高，電路中的di/dt和 dv/dt增大，從而導(dǎo)致電磁干擾(EMI)增大，影響整流器和 周圍電子設(shè)備的工作。軟開關(guān)：上述問題嚴(yán)重阻礙了開關(guān)器件工作頻率的提高。近年來 開展的軟開關(guān)技術(shù)研究為克服上述缺陷提供了一條有效的 途徑。和硬開關(guān)工作不同，理想的軟關(guān)斷過程是電流先降到 零，電壓在緩慢上升到斷態(tài)值，所以關(guān)斷損耗近似為零。由 于器件關(guān)斷前電流已下降到零，解決了感性關(guān)斷問題。理想 的軟開通過程是電壓先降到零，電流在緩慢上升到通態(tài)值, 所以開通損耗近似為零，器件結(jié)電容的電壓亦為零，解決了 容性開通問

3、題。同時(shí)，開通時(shí)，二極管反向恢復(fù)過程已經(jīng)結(jié) 束，因此二極管方向恢復(fù)問題不存在。 硬開關(guān)的缺點(diǎn)如 下：(1)開通和關(guān)斷過程損耗比擬大；(2)感性關(guān)斷問題：當(dāng)電路中有感性器件時(shí)，開關(guān)器件關(guān)斷時(shí)，會(huì)感應(yīng)出很 高的電壓尖峰，極易損壞開關(guān)器件；(3)容性開通問題：當(dāng)開關(guān)器件在高壓下開通時(shí)，開關(guān)器件結(jié)電容中的能量 將全部消耗在該器件上，從而易使該開關(guān)器件因?yàn)檫^熱而損 壞；(4)二極管反向恢復(fù)問題：二極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)，有一個(gè)反向恢復(fù)時(shí)間，在此 時(shí)間內(nèi)，二極管仍處于導(dǎo)通關(guān)態(tài)，假設(shè)立即開通與其串聯(lián)的開 關(guān)器件，會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，易損壞該開關(guān)器件。由于硬開關(guān)存在以上缺點(diǎn)，限制了開關(guān)器件工作頻率的 提高，在

4、軟開關(guān)技術(shù)出來之前，功率開關(guān)器件的開關(guān)損耗是 很大的。為了彌補(bǔ)硬開關(guān)工作的缺陷，提出了軟開關(guān)技術(shù)。軟開關(guān)技術(shù)的原理所謂“軟開關(guān)”是與“硬開關(guān)”相對應(yīng)的。硬開關(guān)是指 在功率開關(guān)的開通和關(guān)斷過程中，電壓和電流的變化比擬大, 產(chǎn)生開關(guān)損耗和噪聲也較大，開關(guān)損耗隨著開關(guān)頻率的提高 而增加，導(dǎo)致電路效率下降；開關(guān)噪聲給電路帶來嚴(yán)重的電 磁干擾，影響自身及周邊電子設(shè)備的正常工作。軟開關(guān)是在硬開關(guān)電路的根底上，參加電感、電容等諧 振器件，在開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中引入諧振過程，開關(guān)在其兩端的 電壓為零時(shí)導(dǎo)通；或使流過開關(guān)器件的電流為零時(shí)關(guān)斷，使 開關(guān)條件得以改善，降低硬開關(guān)的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲，從 而提高了電路的效率。圖1理想狀態(tài)下軟開關(guān)和硬開關(guān)波形比擬圖軟開關(guān)包括軟開通和軟關(guān)斷兩個(gè)過程：理想的軟開通過程是：開關(guān)器件兩端的電壓先下降到零 后，電流再緩慢上升到通態(tài)值，所以開通時(shí)不會(huì)產(chǎn)生損耗和 噪聲，軟開通的開關(guān)稱之為零電壓開關(guān)。理想的軟關(guān)斷過程是：開關(guān)器件兩端的電流先下降到零 后，電壓再緩慢上升到通態(tài)值，所以關(guān)斷時(shí)不會(huì)產(chǎn)生損耗和 噪聲，軟關(guān)斷的開關(guān)稱之為零電流開關(guān)。功率開關(guān)管的軟開關(guān)理想波形和硬開關(guān)波形如圖1所示, 由圖可以看出，在硬開關(guān)狀態(tài)下，功率開關(guān)管兩