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开关电源中软开关

来源:6165金沙总站-金沙澳门总站官网科技有      发布时间:2015-04-09     
  开关电源中的硬开关和软开关是针对开关晶体管而言的。硬开关是不管开关管上的电压或电流,强行接通或关断开关管。当开关管(漏极和源极之间,或者集电极和发射极之间)的电压及电流较大时,切换开关管,由于开关管状态间的切换(由导通到截止,或由截止到导通)需要一定的时间,这样就会造成在开关管状态切换的某一段时间内,电压和电流有一个交越区域,这个交越造成的开关管损耗(开关管的切换损耗)随开关频率的提高而急速增加。
  
  若是感性负载,在开关晶体管关断时会感应出尖峰电压。开关频率越高,关断越快,该感应电压越高。此电压加在开关器件两端,容易造成器件击穿。若是容性负载,在开关晶体管导通瞬间的尖峰电流大。因此,当开关晶体管在很高的电压下接通时,储存在开关晶体管结电容中的能量将以电流形式全部耗散在该器件内。频率越高,开通电流尖峰越大,从而会引起开关管的过热损坏。另外,在次级高频整流回路中的二极管,在由导通变为截止时,有一个反向恢复期,开关晶体管在此期间内接通时,容易产生很大的冲击电流。显然频率越高,该冲击电流也越大,对开关晶体管的安全运行造成危害。
  
  最后,做硬开关运用的开关电源中,开关晶体管会产生严重的电磁骚扰。随着频率的提高和电路中的di/dt和du/dt增大,所产生的电磁骚扰也在增大,影响开关电源本身和周围电子设备的正常工作。一般来说软开关的效率较高(因为没有切换损);操作频率较高,PFC或变压器体积可以减少,所以开关电源的体积可以做到更小。但成本也相对较高,设计较复杂。在不增加系统复杂性的前提下实现了系统的软开关,使得软开关范围不受负载的影响,解决在传统移相软丌关控制策略中存在的占空比丢失问题,提高了变压器利用率,降低了系统损耗,提高了功率密度。

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