兩種PWM變換器無源軟開關(guān)方法的比較分析
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文獻(xiàn)[5][6]概括地提出將無源軟開關(guān)方法按電路結(jié)構(gòu)與特性的基本差異用一般化方法歸結(jié)于兩組基本電路元胞。一組為使電子開關(guān)上保持與硬開關(guān)變換器同樣電壓應(yīng)力的稱為最小電壓應(yīng)力（MVS）電路元胞,另一組為允許電子開關(guān)上有較高電壓但無約束條件的稱為無最小電壓應(yīng)力(non-MVS)電路元胞。見表1。這些電路元胞適當(dāng)?shù)馗郊釉诨镜挠查_關(guān)DC/DC變換器中可實(shí)現(xiàn)無源軟開關(guān)。在元胞5、6中，MOSFET為主電路開關(guān)管，也可用IGBT等其他類型的開關(guān)管代替。
3.1 MVS電路元胞軟開關(guān)方法
在分析之前作如下假設(shè)：升壓電感L足夠大，在整個(gè)工作周期中，IL為恒定值I。元胞1附加在Boost上的等效電路如圖4所示。
在開關(guān)管關(guān)斷穩(wěn)態(tài)時(shí)，Lr上的電流為I；S開通時(shí)，由于ILr不能突變，S上的電流從零開始增加，實(shí)現(xiàn)了零電流開通。開通后Cr 與Lr、Cs諧振，使Cr上的電壓復(fù)位在-V，S關(guān)斷時(shí)承受的電壓為VCr與輸出電壓V之和為零，由于VCr不能突變，所以S實(shí)現(xiàn)了零電壓關(guān)斷。在整個(gè)開關(guān)周期中，S承受的最大電壓應(yīng)力與普通硬開關(guān)狀態(tài)相同為V，故稱為最小電壓應(yīng)力（MVS）。
元胞1附加在Boost電路中的具體工作過程可參見文獻(xiàn)[5]。該電路參數(shù)的選擇應(yīng)該注意如下問題：
第一，在Cr置位階段（VCr回到零）中，Cr繼續(xù)充電，但是如果電流太小，將達(dá)不到實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)所需要的電壓。這是由于有個(gè)感應(yīng)的正電壓加在Lr上，它開始導(dǎo)通，如果Lr上的電流在VCr回到零之前達(dá)到I，那么輸入電流I將不會(huì)全部流過Lr，這樣，階段5c、5d、5e繼續(xù)，零電流開通失敗。為保證零電流開通，須滿足：
這樣，在設(shè)計(jì)中，Cr和Cs的比值受到了限制，x取值一般在0.1左右。
第二，如果式（2）得到滿足，進(jìn)入Lr置位階段（ILr回到I），由于Ds2和Ds1導(dǎo)通，Cs與Lr并聯(lián)，Cs中的能量用來使Lr中的電流達(dá)到I，以實(shí)現(xiàn)零電流開通，這樣就有：
為留裕量，I取Imax。同樣， Lr 和Cr的比值也受到了一定的限制。
3.2 non-MVS電路元胞軟開關(guān)方法
電路元胞3只是在元胞1的基礎(chǔ)上加了一個(gè)電感Ls，為更直接比較MVS電路元胞與non-MVS電路元胞的差異，將元胞3附加Boost電路上進(jìn)行比較分析。見圖5。
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