兩種PWM變換器無源軟開關(guān)方法的比較分析
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在設(shè)計參數(shù)中與MVS的一個重要不同之處是Cs的取值要遠大于Cr，在這里將一個開關(guān)周期內(nèi)Cs上的電壓視為恒定值Vr。
non-MVS電路元胞無源軟開關(guān)電路中，主開關(guān)管在一個開關(guān)周期內(nèi)承受的最大電壓應(yīng)力：
Vs=V+Vr （7）
其中Vr就是較硬開關(guān)所增加的電壓應(yīng)力，故成為無最小電壓應(yīng)力（non-MVS）。其值一般在V/10到V/2之間，具體可用下式表示：
同時，在該電路中，沒有Lr/Cr的限制，并且一部分電流從Ls中流過，減小了部分電壓應(yīng)力。
3. 3 MVS與non-MVS電路元胞的比較
MVS電路元胞不會增加主開關(guān)管的電壓應(yīng)力，所用無源器件較少，但在設(shè)計中Lr、Cr以及Cs、Cr的比值要受到限制，這也限制了占空比的變化范圍；non-MVS電路元胞增加了主開關(guān)管的電壓應(yīng)力，但也減小了一部分電流應(yīng)力，所用無源器件比MVS電路元胞多一個，而在設(shè)計中不會受到Lr、Cr比值的限制，因此它的占空比變化范圍更大；同時，在相同Lr、Cr值時，non-MVS能達到更高的效率及更低的EMI。在輸入電壓為100V、輸出電壓為250V、輸出功率均為750W時，它們的一些特性參數(shù)比較見表2。
4 最簡拓撲電路與MVS、non-MVS電路元胞的比較
從表2中也可以看出 ,MVS和non-MVS電路元胞比最簡拓撲電路分別多用了1個和2個器件，饋能需要至少兩次的能量轉(zhuǎn)移,開通、關(guān)斷緩沖與饋能過程互不獨立,電路較復雜,一個開關(guān)周期中要分八個工作階段才能完成緩沖與饋能。能量轉(zhuǎn)移與功率損耗相關(guān),工作階段多意味著緩沖電路元件設(shè)計參數(shù)復雜、優(yōu)化比較困難[5][6]。 但MVS、non-MVS電路元胞的占空比得到了較大擴展，能適應(yīng)較大范圍的輸入電壓和輸出負載變化，輸出功率也提高了很多。因此，在功率等級較大和對穩(wěn)定性有一定要求的場合， MVS和non-MVS電路元胞無源軟開關(guān)方法應(yīng)該是更為理想的選擇。
4. 結(jié)語
本文介紹了兩種通過附加無源器件來實現(xiàn)PWM變換器無源軟開關(guān)的方法，其中前者強調(diào)了附加電路是否最簡，而后者則根據(jù)是否增加主開關(guān)管的電壓應(yīng)力又分為兩類。并通過兩種方法的比較分析，得出了它們各自的優(yōu)缺點以及適用的場合。
PWM變換器的無源軟開關(guān)顯示了很多的優(yōu)越性，在中小功率場合，它將占有一席之地。
參考文獻
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[6] K.Mark Smith, Jr., and K.M.Smedley, “Engineering design of lossless passive soft switching methods for P W M converters-Part II: non-minimum voltage stress circuit cells” in IEEE, 1998.pp.669-674.
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