軟開關定義及分類

　　凡用控制的方法使電子開關在其兩端的電壓為零時導通電流,或使流過電子開關的電流為零時關斷,則此開關稱為軟開關。它能克服傳統(tǒng)的硬開關的開關損耗,理想的軟開關的開關損耗為零,從而可提高功率變換器的傳輸效率。

　　硬開關是在控制電路的開通和關斷過程中，電壓和電流的變化劇烈，產生較大的開關損耗和噪聲，開關損耗隨著開關頻率的提高而增加，使電路效率下降；開關噪聲給電路帶來嚴重的電磁干擾，影響周邊電子設備的工作。軟開關是在硬開關電路的基礎上，增加了小電感、電容等諧振器件， 構成輔助換流網(wǎng)絡，在開關過程前后引入諧振過程，開關在其兩端的電壓為零時導通；或使流過開關的電流為零時關斷，使開關條件得以改善， 降低傳統(tǒng)硬開關的開關損耗和開關噪聲，從而提高了電路的效率。 軟開關包括軟開通和軟關斷。理想的軟開通過程是：電壓先下降到零后，電流再緩慢上升到通態(tài)值， 所以開通時不會產生損耗和噪聲，軟開通的開關稱之為零電壓開關。理想的軟關斷過程是：電流先下降到零后，電壓再緩慢上升軟開關技術大體上分為零電壓開關和零電流開關， 到通態(tài)值，所以關斷時不會產生損耗和噪聲，軟關斷的開關稱之為零電流開關。

　　根據(jù)開關元件開通和關斷時電壓電流狀態(tài)，可分為零電壓電路和零電流電路兩大類。根據(jù)軟開關技術發(fā)展的歷程可以將軟開關電路分成準諧振電路、零開關PWM電路和零轉換PWM電路。

　?、倭汶妷洪_通：開關開通前其兩端電壓為零開通時不會產生損耗和噪聲。

　?、诹汶妷宏P斷：與開關并聯(lián)的電容能延緩開關關斷后電壓上升的速率，從而降低關斷損耗。

　?、倭汶娏麝P斷：開關關斷前其電流為零關斷時不會產生損耗和噪聲。

　?、诹汶娏鏖_通：與開關串聯(lián)的電感能延緩開關開通后電流上升的速率，降低了開通損耗。

　　準諧振電路中電壓或電流的波形為正弦半波，因此稱之為準諧振。是最早出現(xiàn)的軟開關電路。其電壓峰值很高，要求器件耐壓必須提高；諧振電流有效值很大，電路中存在大量無功功率的交換，電路導通損耗加大；諧振周期隨輸入電壓、負載變化而改變，因此電路只能采用脈沖頻率調制方式來控制。準諧振電路可分類為零電壓開關準諧振電路、零電流開關準諧振電路、電壓開關多諧振電路、用于逆變器的諧振直流環(huán)節(jié)電路。

　　引入了輔助開關來控制諧振的開始時刻，使諧振僅發(fā)生于開關過程前后。其電路在很寬的輸入電壓范圍內和從零負載到滿載都能工作在軟開關狀態(tài)；電路中無功功率的交換被削減到最小，這使得電路效率有了進一步提高。零開關PWM電路可分類為零電壓開關PWM電路、零電流開關PWM電路。

　　采用輔助開關控制諧振的開始時刻，但諧振電路是與主開關并聯(lián)的。其特點為電路在很寬的輸入電壓范圍內和從零負載到滿載都能工作在軟開關狀態(tài)；電路中無功功率的交換被削減到最小，這使得電路效率有了進一步提高。零轉換PWM電路可分為零電壓轉換PWM電路、零電流轉換PWM電路。