硬开关模式与谐振开关模式

   硬开关模式LE58QL02FJC

   在硬开关模式下,开关器件在开关过程中的端电压、电流、功率损耗的波形如图61所示。

    由图可见,电力电子器件在开关过程中同时存在着较高的电压和电流,导致较大的开关损耗;同时由于电压和电流变化过快,也会使电压、电流波形出现明显的过冲。随着开关频率的提高,开关损耗增加,电路效率下降,最终阻碍开关频率的进一步提高。前面介绍的直流-直流变换器和直流-交流变换器,采用的就是硬开关模式。器件在开关过程中电压、电流的轨迹曲线如图⒍2(a)所示。

    图⒍1 硬开关模式下开关器件的端电压、电流和功率损耗的波形

   为降低器件的开关损耗,通常加人RCD缓冲电路。加人缓冲电路后,器件在开关过程中的电压、电流的轨迹曲线如图62(b)所示。从图62(b)可以看出,加入缓冲电路后减少了器件的开关损耗。但实际上,总的损耗并没有降低,只是器件的部分损耗转移到缓冲电路中了。另外,在开关模式工作时存在的d〃山和dz/dr也会造成较大的电磁扰。

为了满足航空航天和计算机等领域对开关电源提出的超小型化、高效率和高功率密度的要求,开关电源的频率还需进一步提高。随着开关频率的提高,硬开关模式变换器的上述缺点愈加明显。