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      標簽　>　軟開關(guān)

      軟開關(guān)

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      軟開關(guān)是使用軟開關(guān)技術(shù)的開關(guān)過程。理想的軟開關(guān)過程是電流或電壓先降到零，電壓或電流再緩慢上升到斷態(tài)值，所以開關(guān)損耗近似為零。軟開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)功率變換器件的高頻化。

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      軟開關(guān)簡介

      　　軟開關(guān)是使用軟開關(guān)技術(shù)的開關(guān)過程。理想的軟開關(guān)過程是電流或電壓先降到零，電壓或電流再緩慢上升到斷態(tài)值，所以開關(guān)損耗近似為零。軟開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)功率變換器件的高頻化。軟開關(guān)電路中增加了諧振電感Lr和諧振電容Cr，與濾波電感L、電容C相比，Lr和Cr的值小得多，同時開關(guān)增加了反并聯(lián)二極管，而硬開關(guān)電路中不需要這個二極管。降壓型零電壓開關(guān)準諧振電路中，在開關(guān)過程前后引入諧振，使開關(guān)開通前電壓先降到零，關(guān)斷前電流先降到零，消除了開關(guān)過程中電壓、電流的重疊，從而大大減小甚至消除開關(guān)損耗，同時，諧振過程限值了開關(guān)過程中電壓和電流的變化率，使開關(guān)噪聲減小。

      軟開關(guān)百科

      　　軟開關(guān)是使用軟開關(guān)技術(shù)的開關(guān)過程。理想的軟開關(guān)過程是電流或電壓先降到零，電壓或電流再緩慢上升到斷態(tài)值，所以開關(guān)損耗近似為零。軟開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)功率變換器件的高頻化。軟開關(guān)電路中增加了諧振電感Lr和諧振電容Cr，與濾波電感L、電容C相比，Lr和Cr的值小得多，同時開關(guān)增加了反并聯(lián)二極管，而硬開關(guān)電路中不需要這個二極管。降壓型零電壓開關(guān)準諧振電路中，在開關(guān)過程前后引入諧振，使開關(guān)開通前電壓先降到零，關(guān)斷前電流先降到零，消除了開關(guān)過程中電壓、電流的重疊，從而大大減小甚至消除開關(guān)損耗，同時，諧振過程限值了開關(guān)過程中電壓和電流的變化率，使開關(guān)噪聲減小。

      　　軟開關(guān)（Soft-Switching）是相對硬開關(guān)（Hard-Switching）而言的。通過在開關(guān)過程前后引入諧振，使開關(guān)開通前電壓先降到零，關(guān)斷前電流先降到零，就可以消除開關(guān)過程中電壓、電流的重疊，降低它們的變化率，從而大大減小甚至消除開關(guān)損耗。同時的，諧振過程限制了開關(guān)過程中電壓和電流的變化率，這使得開關(guān)噪聲也顯著減小。這樣的電路被稱為軟開關(guān)電路，而這樣的開關(guān)過程也被稱為軟開關(guān)（Soft-Switching）。［1］ 理想的軟關(guān)斷過程是電流先降到零，電壓再緩慢上升到斷態(tài)值，所以關(guān)斷損耗近似為零。由于器件關(guān)斷前電流已下降到零，解決了感性關(guān)斷問題。理想的軟開通過程是電壓先降到零，電流再緩慢上升到通態(tài)值，所以開通損耗近似為零，器件結(jié)電容的電壓亦為零，解決了容性開通問題。同時，開通時，二極管反向恢復過程已經(jīng)結(jié)束，因此二極管反向恢復問題不存在。［2］

      　　實現(xiàn)方式

      　　軟開關(guān)是電器回路中用于連通和切斷負載的一種方式和裝置，這種方式系指負載的切斷和接通不是瞬間突然地完成，而是逐漸地由小到大完成接通過程，逐漸地由大到小完成切斷過程?，F(xiàn)實中的軟開關(guān)可見于照明回路，對于一盞燈開啟時由不亮到微亮再到全亮逐漸地緩慢地完成，關(guān)閉過程則相反。軟開關(guān)的引入可以避免燈光突然變化給人眼造成的刺激，特別在全黑暗的情況下更為重要?，F(xiàn)實中軟開關(guān)的實現(xiàn)方式有：對于白熾燈等電阻性負載常常使用可控硅調(diào)節(jié)導通角的方式來實現(xiàn)當開啟燈光時導通角由0到180度漸變，當燈光關(guān)閉時導通角則反過來由180度漸變，這樣便實現(xiàn)了軟開關(guān)的開啟和關(guān)閉。對于熒光燈類負載則通過調(diào)節(jié)占空比的方式來實現(xiàn)。［1］

      　　軟開關(guān)分類

      　　零電壓開通◆開關(guān)開通前其兩端電壓為零，則開通時不會產(chǎn)生損耗和噪聲。■零電流關(guān)斷◆開關(guān)關(guān)斷前其電流為零，則關(guān)斷時不會產(chǎn)生損耗和噪聲?！隽汶妷宏P(guān)斷◆與開關(guān)并聯(lián)的電容能延緩開關(guān)關(guān)斷后電壓上升的速率，從而降低關(guān)斷損耗?！隽汶娏鏖_通◆與開關(guān)串聯(lián)的電感能延緩開關(guān)開通后電流上升的速率，降低了開通損耗。在很多情況下，不再指出開通或關(guān)斷，僅稱零電壓開關(guān)和零電流開關(guān)。簡單的利用并聯(lián)電容實現(xiàn)零電壓關(guān)斷和利用串聯(lián)電感實現(xiàn)零電流開通一般會給電路造成總損耗增加、關(guān)斷過電壓增大等負面影響，因此是得不償失的。

      　　軟開關(guān)電路編輯主要開關(guān)過程為軟開關(guān)的電路稱為軟開關(guān)電路。根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程，分為以下三類：準諧振電路，零開關(guān)PWM電路，零轉(zhuǎn)換PWM電路。

      　　什么是軟開關(guān)和硬開關(guān)

      　　硬開關(guān)：

      　　1.開關(guān)損耗大。開通時，開關(guān)器件的電流上升和電壓下降同時進行；關(guān)斷時，電壓上升和電流下降同時進行。電壓、電流波形的交疊產(chǎn)生了開關(guān)損耗，該損耗隨開關(guān)頻率的提高而急速增加。2.感性關(guān)斷電尖峰大。當器件關(guān)斷時，電路的感性元件感應出尖峰電壓，開關(guān)頻率愈高，關(guān)斷愈快，該感應電壓愈高。此電壓加在開關(guān)器件兩端，易造成器件擊穿。3.容性開通電流尖峰大。當開關(guān)器件在很高的電壓下開通時，儲存在開關(guān)器件結(jié)電容中的能量將以電流形式全部耗散在該器件內(nèi)。頻率愈高，開通電流尖峰愈大，從而引起器件過熱損壞。另外，二極管由導通變?yōu)榻刂箷r存在反向恢復期，開關(guān)管在此期間內(nèi)的開通動作，易產(chǎn)生很大的沖擊電流。頻率愈高，該沖擊電流愈大，對器件的安全運行造成危害。4.電磁干擾嚴重。隨著頻率提高，電路中的di/dt和dv/dt增大，從而導致電磁干擾（EMI）增大，影響整流器和周圍電子設(shè)備的工作。

      　　軟開關(guān)：

      　　上述問題嚴重阻礙了開關(guān)器件工作頻率的提高。近年來開展的軟開關(guān)技術(shù)研究為克服上述缺陷提供了一條有效的途徑。和硬開關(guān)工作不同，理想的軟關(guān)斷過程是電流先降到零，電壓在緩慢上升到斷態(tài)值，所以關(guān)斷損耗近似為零。由于器件關(guān)斷前電流已下降到零，解決了感性關(guān)斷問題。理想的軟開通過程是電壓先降到零，電流在緩慢上升到通態(tài)值，所以開通損耗近似為零，器件結(jié)電容的電壓亦為零，解決了容性開通問題。同時，開通時，二極管反向恢復過程已經(jīng)結(jié)束，因此二極管方向恢復問題不存在。

      　　軟開關(guān)的分類

      　　根據(jù)開關(guān)元件開通和關(guān)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(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程可以將軟開關(guān)電路分成準諧振電路、零開關(guān)PWM電路和零轉(zhuǎn)換PWM電路。

      　　1.零電壓開關(guān)

      　?、倭汶妷洪_通：開關(guān)開通前其兩端電壓為零開通時不會產(chǎn)生損耗和噪聲。

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

      　　2.零電流開關(guān)

      　　①零電流關(guān)斷：開關(guān)關(guān)斷前其電流為零關(guān)斷時不會產(chǎn)生損耗和噪聲。

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

      　　3.準諧振電路

      　　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(guān)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(diào)制方式來控制。準諧振電路可分類為零電壓開關(guān)準諧振電路、零電流開關(guān)準諧振電路、電壓開關(guān)多諧振電路、用于逆變器的諧振直流環(huán)節(jié)電路。

      　　4.零開關(guān)PWM電路

      　　引入了輔助開關(guān)來控制諧振的開始時刻，使諧振僅發(fā)生于開關(guān)過程前后。其電路在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)和從零負載到滿載都能工作在軟開關(guān)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(guān)PWM電路可分類為零電壓開關(guān)PWM電路、零電流開關(guān)PWM電路。

      　　5.零轉(zhuǎn)換PWM電路

      　　采用輔助開關(guān)控制諧振的開始時刻，但諧振電路是與主開關(guān)并聯(lián)的。其特點為電路在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)和從零負載到滿載都能工作在軟開關(guān)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(zhuǎn)換PWM電路可分為零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路、零電流轉(zhuǎn)換PWM電路。

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        STM32F103C8T6
        +關(guān)注
        STM32F103C8T6是一款集成電路，芯體尺寸為32位，程序存儲器容量是64KB，需要電壓2V~3.6V，工作溫度為-40°C ~ 85°C。
      • 數(shù)字隔離
        數(shù)字隔離
        +關(guān)注
        數(shù)字隔離技術(shù)常用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的現(xiàn)場總線、軍用電子系統(tǒng)和航空航天電子設(shè)備中，尤其是一些應用環(huán)境比較惡劣的場合。數(shù)字隔離電路主要用于數(shù)字信號和開關(guān)量信號的傳輸。另一個重要原因是保護器件（或人）免受高電壓的危害。本文詳細介紹了數(shù)字隔離器工作原理及特點，選型及應用，各類數(shù)字隔離器件性能比較等內(nèi)容。
      • 硬件工程師
        硬件工程師
        +關(guān)注
        硬件工程師Hardware Engineer職位 要求熟悉計算機市場行情；制定計算機組裝計劃；能夠選購組裝需要的硬件設(shè)備，并能合理配置、安裝計算機和外圍設(shè)備；安裝和配置計算機軟件系統(tǒng)；保養(yǎng)硬件和外圍設(shè)備；清晰描述出現(xiàn)的計算機軟硬件故障。
      • wifi模塊
        wifi模塊
        +關(guān)注
        Wi-Fi模塊又名串口Wi-Fi模塊，屬于物聯(lián)網(wǎng)傳輸層，功能是將串口或TTL電平轉(zhuǎn)為符合Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)通信標準的嵌入式模塊，內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802.11b.g.n協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧。傳統(tǒng)的硬件設(shè)備嵌入Wi-Fi模塊可以直接利用Wi-Fi聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)，是實現(xiàn)無線智能家居、M2M等物聯(lián)網(wǎng)應用的重要組成部分。
      • MPU6050
        MPU6050
        +關(guān)注
        MPU-6000（6050）為全球首例整合性6軸運動處理組件，相較于多組件方案，免除了組合陀螺儀與加速器時間軸之差的問題，減少了大量的封裝空間。
      • 74ls74
        74ls74
        +關(guān)注
        74LS74是雙D觸發(fā)器。功能多，可作雙穩(wěn)態(tài)、寄存器、移位寄存器、振蕩器、單穩(wěn)態(tài)、分頻計數(shù)器等功能。本章詳細介紹了74ls112的功能及原理，74ls74引腳圖及功能表，74ls112的應用等內(nèi)容。
      • Protues
        Protues
        +關(guān)注
        Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。
      • UHD
        UHD
        +關(guān)注
        UHD是”超高清“的意思UHD的應用在電視機技術(shù)上最為普遍，目前已有不少廠商推出了UHD超高清電視。
      • STC12C5A60S2
        STC12C5A60S2
        +關(guān)注
        在眾多的51系列單片機中，要算國內(nèi)STC 公司的1T增強系列更具有競爭力，因他不但和8051指令、管腳完全兼容，而且其片內(nèi)的具有大容量程序存儲器且是FLASH工藝的，如STC12C5A60S2單片機內(nèi)部就自帶高達60K FLASHROM，這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫。
      • 循跡小車
        循跡小車
        +關(guān)注
        做單片機的工程師相比都堆循跡小車有所認識，它是自動引導機器人系統(tǒng)的基本應用，那么今天小編就給大家介紹下自動自動循跡小車的原理，智能循跡小車的應用，智能循跡小車程序，循跡小車用途等知識吧！
      • LM2596
        LM2596
        +關(guān)注
        LM2596是降壓型電源管理單片集成電路的開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器，能夠輸出3A的驅(qū)動電流，同時具有很好的線性和負載調(diào)節(jié)特性。固定輸出版本有3.3V、5V、12V，可調(diào)版本可以輸出小于37V的各種電壓。
      • 光立方
        光立方
        +關(guān)注
        光立方是由四千多棵光藝高科技“發(fā)光樹”組成的，在2009年10月1日天安門廣場舉行的國慶聯(lián)歡晚會上面世。這是新中國成立六十周年國慶晚會最具創(chuàng)意的三大法寶之首。
      • K60
        K60
        +關(guān)注
      • 光模塊
        光模塊
        +關(guān)注
        光模塊(optical module)由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。簡單的說，光模塊的作用就是光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
      • STM32單片機
        STM32單片機
        +關(guān)注
        STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設(shè)計的ARM Cortex-M3內(nèi)核
      • Nexperia
        Nexperia
        +關(guān)注
        Nexperia是大批量生產(chǎn)基本半導體的領(lǐng)先專家，這些半導體是世界上每個電子設(shè)計都需要的組件。該公司廣泛的產(chǎn)品組合包括二極管、雙極晶體管、ESD 保護器件、MOSFET、GaN FET 以及模擬和邏輯IC。
      • 步進驅(qū)動器
        步進驅(qū)動器
        +關(guān)注
        步進驅(qū)動器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（稱為“步距角”），它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速和定位的目的。
      • CD4046
        CD4046
        +關(guān)注
        cD4046是通用的CMOS鎖相環(huán)集成電路，其特點是電源電壓范圍寬（為3V－18V），輸入阻抗高（約100MΩ），動態(tài)功耗小，在中心頻率f0為10kHz下功耗僅為600μW，屬微功耗器件。本章主要介紹內(nèi)容有，CD4046的功能 cd4046鎖相環(huán)電路，CD4046無線發(fā)射，cd4046運用，cd4046鎖相環(huán)電路圖。
      • COMSOL
        COMSOL
        +關(guān)注
        COMSOL集團是全球多物理場建模解決方案的提倡者與領(lǐng)導者。憑借創(chuàng)新的團隊、協(xié)作的文化、前沿的技術(shù)、出色的產(chǎn)品，這家高科技工程軟件公司正飛速發(fā)展，并有望成為行業(yè)領(lǐng)袖。其旗艦產(chǎn)品COMSOL Multiphysics 使工程師和科學家們可以通過模擬，賦予設(shè)計理念以生命。
      • 加速度傳感器
        加速度傳感器
        +關(guān)注
        加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。
      • 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
        聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
        +關(guān)注
      • 服務機器人
        服務機器人
        +關(guān)注
        服務機器人是機器人家族中的一個年輕成員，到目前為止尚沒有一個嚴格的定義。不同國家對服務機器人的認識不同。
      • 四軸飛行器
        四軸飛行器
        +關(guān)注
        四軸飛行器，又稱四旋翼飛行器、四旋翼直升機，簡稱四軸、四旋翼。這四軸飛行器（Quadrotor）是一種多旋翼飛行器。四軸飛行器的四個螺旋槳都是電機直連的簡單機構(gòu)，十字形的布局允許飛行器通過改變電機轉(zhuǎn)速獲得旋轉(zhuǎn)機身的力，從而調(diào)整自身姿態(tài)。具體的技術(shù)細節(jié)在“基本運動原理”中講述。
      • 基站測試
        基站測試
        +關(guān)注
        802.11ac與11基站測試（base station tests） 在基站設(shè)備安裝完畢后，對基站設(shè)備電氣性能所進行的測量。n的區(qū)別，802.11n無線網(wǎng)卡驅(qū)動，802.11n怎么安裝。
      • TMS320F28335
        TMS320F28335
        +關(guān)注
        TMS320F28335是一款TI高性能TMS320C28x系列32位浮點DSP處理器
      • SDK
        SDK
        +關(guān)注
        　　SDK一般指軟件開發(fā)工具包，軟件開發(fā)工具包一般都是一些軟件工程師為特定的軟件包、軟件框架、硬件平臺、操作系統(tǒng)等建立應用軟件時的開發(fā)工具的集合。軟件開發(fā)工具廣義上指輔助開發(fā)某一類軟件的相關(guān)文檔、范例和工具的集合。
      • 靜電防護
        靜電防護
        +關(guān)注
        為防止靜電積累所引起的人身電擊、火災和爆炸、電子器件失效和損壞，以及對生產(chǎn)的不良影響而采取的防范措施。其防范原則主要是抑制靜電的產(chǎn)生，加速靜電泄漏，進行靜電中和等。
      • OBD
        OBD
        +關(guān)注
        OBD是英文On-Board Diagnostic的縮寫，中文翻譯為“車載診斷系統(tǒng)”。這個系統(tǒng)隨時監(jiān)控發(fā)動機的運行狀況和尾氣后處理系統(tǒng)的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有可能引起排放超標的情況，會馬上發(fā)出警示。
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      關(guān)注此標簽的用戶(5人)

      刀郎666 jf_74701004 aaron1987 greenery 13801392888

      編輯推薦廠商產(chǎn)品技術(shù)軟件/工具OS/語言教程專題