【专题】软开关技术

我先问个问题
对于开关管来说,零电压开通和零电流开通哪个更好?那么零电压关断和零电流关断呢?

零电压开通,零电流关断.
我认为开通时零电压开通比较好,此时开关管结电容的储能不会消耗在管子内部.
而关断最好是零电流关断,电流为零,说明此时管子不会有任何关断损耗.

MOSFET能实现自然软关断
MOSFET开通期间DS两端电压为零,关断时有源DS两端电容的嵌位作用,可以使MOSFET自然零电压关断.雪兄,我这么分析对吗?

是的
MOS的零电压关断一般是靠DS间的结电容来完成.有时为了让关断更“软”一些,会人为的并个电容在DS之间.但MOS如果不能零电压开通,则DS间的电容能量将耗散在RDS中.

DS之间并电容,对软开通不利
有源嵌位电路中如果增大了DS间的电容,软开通就不易实现了.

re:版主,对mos的零电压关断,我存一点异议
关断后,电流总会给coss充电,所以电流会延续以一段时间,特别是低压的管子,coss更大,时间更大一些,这个电流与上升的电压产生叠加,我方复做过一些试验,比如并电容,但这个叠加损耗并不好消除,看各位似乎用得较成功,不知道有何措施,保证零电压关断损耗较小,请赐教!!

我的看法.
给电容充电过程中,虽然有电压与电流的重叠,但没有能量损耗,能量储存在电容中.

我开始也这样认为
但用Rds相对大一些,Coss小一些的管代替,发现叠加时间短一些后,效率反提高1-2个百分点,不知道怎样解释?

关于软开关的效率
哼哼,根据国外一些专家的报道,他们在小功率的场合对各种软开关和硬开关做比较,发现软开关在效率上对与硬开关无明显的优势.有的时候考虑到辅助支路的损耗,结电容小的开关管可以减少容性开通损耗等等,很多东西看来还待研究的了

是零电压开通吗?
如果不是零电压开通,Coss小的管子的开通能量损耗也小,虽然导通损耗大了一点,但总体还是提高了效率.
但如果是零电压开通,你所说的现象就奇怪了.
你的电路是怎样的?

是单端正激有源箝位电路
零电压开通借助饱和电感,波形不是严格的零电压,你没有邮香,图要不发过来,你瞧一瞧.

因为不是零电压开通,所以结电容大了损耗更大.
我的同事做过单端有源箝位正激变换器,实现零电压开通比较困难,一般为低电压开通.效率可以做到92%以上.
波形图就贴在论坛里,供大家一起参考吧,谢谢.

能请你给软开关总结一个定义吗?
谢谢

我的定义.
应用谐振的原理,让开关管在电压或电流过零时开通或关断.

现在兴起无源无损软开关
有什么书或资料介绍这些的么?

谁可以讲讲不对称半桥,双管正激的软开关拓扑和原理
谢谢

在小功率软开关基本没有优势,特别是对反激.
软开关本来就是针对中,大功率电源的.结电容小的开关管的开关损耗很小,所以可以提高效率,特别是在输入电压比较高,开关损耗是损耗的重要因素时.

你有兴趣,改天我说一下.
非对称半桥在100多瓦以下的小功率,我相信几乎是最优的方案,只是成本有点高,双管正激当然可以做很大功率.

thanks
very good

疑问
不对称半桥实现软开关的方式很多,但双管正激要实现软开关就比较难,大多数都是通过双管并或双管串等组合方式来实现,用在大功率很划算.如果想用在小功率,且只用双主管,容易实现吗,一管实现软开关也行啊.

只要在管子开通前,使得DS两端的电压为零,就没有关系啦
只要在管子开通前,使得DS两端的电压为零,就没有关系啦,也就是说,做到零电压开通.

ANSWER
看来你对不对称半桥很熟悉,那你就给sometimes说一下吧.
双管正激实现软开关确实比较难,但并不是原理难,而是到现在为止没有相关的专用控制IC,其较特殊的控制方法用普通IC很难搭出来,有人用CPLD来实现,这可能是目前较现实的方法.
  一管实现近似的软开关比较容易,用有源嵌位,用UC3850,或用3842搭电路都比较容易实现.

re
我看到的资料上说,如果DS两端电容过大,会使磁复位时间比理论时间小的多,也就是说DS两端电容大会增大主管两端的电压应力,所以不适宜并联过多的管子.
大侠怎么认为?

无源无损只是个折中方案.
靠L C D 的组合来实现,网上文章很多,但算不上真正的软开关,只能算是部分软开关,其效果跟有源的比差一些,但电路简单,省钱,在不追求最优效果时是个不错的选择.

嗯~
我看了一篇台达公司的文章,其中有对不对称半桥的简单描述.感觉是很不错的软开关方式.但是对于双管正激,看过好多文章,发现许多控制方式都非常繁琐,没什么实用价值,只有看到一篇96年蔡老师他们写的双管正激ZVT还算简洁可行.

你的看法和我一样.
.

问雪兄一下
您提到的“一般为低电压开通”,是什么原因造成的?为什么不能完全降到零压?请赐教!

这是针对单端正激有源箝位电路而言.
之所以说是低电压开通,是因为MOS管的DS电压在开通前没有降到零.当MOS的DS电压低于输入电压时,变压器次级的整流二极管导通,但由于此电流不足以满足输出电感的电流,续流二极管依然导通,变压器相当于被短路.原边电流为零,励磁电流保持不变,但存在于次级.MOS的DS电压不会再下降.
具体可以参照阮新波、严仰光的《直流开关电源的软开关技术》中,有关单端正激有源箝位的章节.

老兄,大概介绍一下,如何?
老兄,大概介绍一下,如何?

回雪兄
雪兄所讲的情况我知道的,另外雪兄应该是笔误吧——“当续流二极管和整流二极管都导通时,原边电流应该为零”这里应该是电压才对吧,那么这个时候DS两端的电压就为输入电压了,那也不能说是低电压导通呀,这个电压也不是很低的,这种情况应该是在没有采取措施使DS降到零压时的现象.
另外再问雪兄,如果采用加气息的方式,那么大负载的情况下,气息应该比低载时大还是小?为什么?