谐振技术应用在开关电源
作者：武汉鼎升电力自动化有限责任公司时间：2016-06-21 我要发布
一、谐振技术中谐振电路工作原理
根据电路原理，电感电容串联或并联可构成谐振电路，因此，谐振电路包括串联谐振电路和并联谐振电路。
串联谐振型变换器是一种直流——直流变换器，由于它具有开关的正弦电流而获得人们的重视，特别是大功率电源或者高压电源应用高频MOS管作为开关管时，大大简化了电源的开关问题。
二、谐振技术在开关电源中的应用
在开关电源中，DC-DC 变换器功率斩波通常采用PWM硬开关技术实现，在硬开关电路中，功率开关管连接在刚性的电压源或电流源上，在开通或关断时，开关管上的电压或电流不等于零，开关损耗大、电磁干扰严重、可靠性低，且随着开关频率的提高，这种现象更为严重。
由于浪涌电流（Cossdu/dt）和尖峰电压（Lrdi/dt）的数值都很大，所以在开关过程中开关管承受的电压和电流都很大，有可能损坏开关管。此外浪涌电流和尖峰电压也使电源的开关噪声增加。为了消除浪涌电流和尖峰电压，必须在开关管两端或变压器初级接入RCD吸收回路，吸收回路消耗的能量也将使变换器效率进一步降低。
克服以上缺陷的有效方法就是应用软开关（SoftSwitching，简称SS）技术。所谓“软开关”技术，从狭义上来说，即为零电压开关（Zero Voltage Switching），简称ZVS；或零电流开关（Zero Current Switching），简称ZCS。它是应用谐振原理，使开关变换器的开关器件中电流（或电压）按正弦或准正弦规律变化，当开关电流自然过零时，使开关开通或关断；或开关管电压为零时，开关开通或关断，从而使开关损耗为零。从广义上来说，所有使PWM变换器开关过程“软化”，从而使开关损耗减小的技术，皆为“软开关”技术。
解决上述问题的最有效办法是利用LC谐振技术，降低开关过程中的du/dt和di/dt。功率开关管开通时，使两端电压先下降到零，电流再开始上升（零电压开通）；开关管关断时，使电流先下降到零，两端电压再上升（零电流关断）。避免开通和关断过程中功率开关管同时承受电压和电流，变换器的开关损耗将大幅度减小。此外，还可以消除变换器中的浪涌电流和电压尖峰，因此射频干扰和静电干扰都将大大减弱。
