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開關(guān)電路,什么是硬開關(guān)與軟開關(guān)
  • 發(fā)布時(shí)間:2023-03-08 16:57:03
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開關(guān)電路,什么是硬開關(guān)與軟開關(guān)
硬開關(guān)和軟開關(guān)
硬開關(guān):
在實(shí)際的開關(guān)電路中,MOSFET、IGBT等開關(guān)器件并非理想開關(guān)器件,其開通和關(guān)斷狀態(tài)之間還存在中間的過渡狀態(tài)。
我們知道理想開關(guān)狀態(tài)下,開關(guān)器件的端電壓為0或流過開關(guān)管的電流為0,而兩者的過渡狀態(tài)下,電壓、電流均不為0,兩者出現(xiàn)交疊,因此會(huì)產(chǎn)生開關(guān)損耗,而電壓和電流變化速度很快,波形會(huì)產(chǎn)生明顯過充,從而產(chǎn)生了開關(guān)噪聲,如圖1a所示。這種開關(guān)過程被稱為硬開關(guān)。
軟開關(guān):
軟開關(guān)則是在開關(guān)開通或關(guān)斷過程中,電壓和電流沒有交疊,從而顯著降低開關(guān)損耗和電磁干擾。從上述定義可知,若要實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件的軟開關(guān),則需要使其開通前兩端電壓降為0或使其關(guān)斷前流過的電流降為0,如圖1b所示。
所以,軟開關(guān)電路主要分為零電壓開通和零電流關(guān)斷。零電壓開通時(shí),開關(guān)開通前其兩端電壓為0;零電流關(guān)斷時(shí),開關(guān)關(guān)斷前其流過的電流為0。
硬開關(guān) 軟開關(guān)
圖1a 硬開關(guān)過程中電流和電壓波形
硬開關(guān) 軟開關(guān)
圖1b 軟開關(guān)過程中電流和電壓波形
最經(jīng)典的軟開關(guān)電路是利用諧振構(gòu)造軟開關(guān)條件,但是諧振往往需要外加諧振器件和電路,這不僅會(huì)增加電路的復(fù)雜度,也對(duì)電路的諧振參數(shù)計(jì)算有很高要求。
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