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交流变换电路的中间直流环节(DCLi
k)。通过在直流环节中引入谐振,使电路中的整流或逆变环节工作在软开关的条件下。由于电压型逆变器的负载通常为感性,而且在谐振过程中逆变电路的开关状态是不变的,因此分析时可将电路等效为如图25所示电路。
图25:谐振直流环电路原理图
f软开关技术综述
图26:谐振直流环电路的等效电路
其工作过程:t2t3时段:UCr向Lr和L放电,iLr降低,到零后反向,直到t3时刻UCrUi。t3t4时段:t3时刻,iLr达到反向谐振峰值,开始衰减,UCr继续下降,t4时刻,UCr0,S的反并联二极管VDS导通,UCr被箝位于零。t4t0时段:S导通,电流iLr线性上升,直到t0时刻,S再次关断。
图27:谐振直流环电路的理想化波形
谐振直流环电压谐振峰值很高,增加了对开关器件耐压的要求。③移相全桥型零电压开关PWM电路:移相全桥电路是目前应用最广泛的软开关电路之一,它的特点是电路简单。同硬开关全桥电路相比,仅增加了一个谐振电感,就使四个开关均为零电压开通。互为对角的两对开关S1S4和S2S3,S1的波形比S4超前0TS2时间,而S2的波形比S3超前0TS2时间,因此称S1和S2为超前的桥臂,而称S3和S4为滞后的桥臂。
图28:移相全桥零电压开关PWM电路其工作过程:互为对角的两对开关S1S4和S2S3,S1的波形比S4超前0TS2时间,而S2的波形比S3超前0TS2时间,因此称S1和S2为
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超前的桥臂,而称S3和S4为滞后的桥臂。t0t1时段:S1与S4导通,直到t1时刻S1关断。t1t2时段:t1时刻开关S1关断后,电容Cs1、Cs2与电感Lr、L构成谐振回路,UA不断下降,直到UA0,VDS2导通,电流iLr通过VDS2续流。t2t3时段:t2时刻开关S2开通,由于此时其反并联二极管VDS2正处于导通状态,因此S2为零电压开通。t3t4时段:t3时刻开关S4关断后,变压器二次侧VD1和VD2同时导通,变压器一次侧和二次侧电压均为零,相当于短路,因此Cs3、Cs4与Lr构成谐振回路。Lr的电流不断减小,B点电压不断上升,直到S3的反并联二极管VDS3导通。这种状态维持到t4时刻S3开通。因此S3为零电压开通。t4t5时段:S3开通后,Lr的电流继续减小。iLr下降到零后反向增大,t5时刻iLrILkT,变压器二次侧VD1的电流下降到零而关断,电流IL全部转移到VD2中。t0t5是开关周期的一半,另一半工作过程完全对称。
图29:移相全桥电路的理想化波形
④零电压转换PWM电路:零电压转换PWM电路具有电路简单、效率高等优点。
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