一种最小电压应力的无源无损软开关技术

摘要

电力电子变换器开关频率的提高,减小了变换器的体积,提高了功率密度,但同时也增加了变换器的损耗.软开关技术能够有效改善功率开关管的工作环境,降低开关损耗,提高变换器的效率.本文探讨和实现了一种最小电压应力的无源无损软开关拓扑结构.该结构由电感、电容和二极管组成.它利用电感和电容的谐振工作实现能量的传递,并将开关瞬态的能量在一个开关周期内转移到负载端,从而实现无源无损软开关.文中对电路进行了工作模态分析,给出了软开关环节中电感和电容的参数设计方法,并搭建了一个功率为250W的实验样机,对理论分析进行了验证.实验结果表明,该结构实现了主功率开关管开通时的零电流开通和关断时的零电压关断,开关管上的电压应力最小,其值与输出电压相等.