软开关电路
单片机软开关电路
单片机软开关电路随着科技的发展，单片机在各个领域得到了广泛的应用。
在许多电子设备中，我们经常会使用到软开关电路，它能够通过单片机的控制来实现对电路的开关操作。
本文将介绍单片机软开关电路的原理和应用。
一、软开关电路的原理软开关电路是通过单片机来控制电路的开关状态，其原理主要涉及到单片机的输入输出端口、触发器和继电器等元件。
软开关电路的主要组成部分有以下几个方面：1. 输入输出端口：单片机的输入输出端口是软开关电路的重要连接点。
软开关电路通过读取输入端口的信号来判断是否需要进行开关操作，并通过输出端口来控制继电器的通断。
2. 触发器：软开关电路中的触发器用于存储开关状态的信息。
当单片机检测到需要进行开关操作时，会改变触发器的状态，进而控制电路的开关状态。
3. 继电器：继电器是软开关电路中的重要组成部分，它能够实现较大电流的开关操作。
当单片机通过输出端口控制继电器的通断时，继电器就能够将电路的开关状态改变。
二、软开关电路的应用软开关电路在实际应用中有着广泛的应用场景和用途。
1. 家用电器控制：软开关电路可以用于家用电器的控制，例如电视、空调、照明等。
通过单片机的控制，可以实现对家用电器的自动开关操作，提高了生活的便利性和舒适度。
2. 工业自动化：在工业领域，软开关电路可以应用于自动化生产线和设备控制。
通过单片机的精确控制，可以实现对各种设备的开关操作，提高了生产效率和质量。
3. 安防系统：软开关电路在安防系统中也有着重要的应用。
通过单片机的控制，可以实现对门禁系统、监控系统等设备的开关操作，从而提高了安防系统的安全性和可靠性。
4. 智能家居：软开关电路是实现智能家居的关键技术之一。
通过单片机的控制，可以实现对智能家居设备的开关操作，例如智能灯光、智能窗帘等，提高了家居的智能化程度。
三、软开关电路的优势相比传统的物理开关电路，软开关电路具有以下几个优势：1. 灵活性强：软开关电路可以通过单片机的编程来实现各种不同的开关操作，具有较高的灵活性。
一种新型软开关PFC电路分析
一种新型软开关PFC电路分析引言：电力因数校正（Power Factor Correction，PFC）是一种重要的电力电子技术，用于提高电源的效率和减少对电网的干扰。
传统的PFC电路通常使用硬开关技术，但随着功率电子器件技术的不断发展，软开关技术被广泛应用于PFC电路中。
本文将分析一种新型软开关PFC电路。
一、PFC电路的结构二、工作原理1.输入滤波器：用于滤除输入电源中的高频噪声和谐波，提供稳定的输入电流。
2.整流桥：将交流输入电压转换为直流电压。
3.功率因数校正控制电路：根据输出电压的反馈信号调整开关管的导通时间，实现功率因数的校正。
4.高频变压器：实现功率转换和隔离电源的功能。
通过调节变压器的磁耦合比，实现输入电流的采样。
5.输出电路：将变压器输出的电压进行整流滤波后，供给负载。
三、软开关技术传统PFC电路中的开关器件工作在硬开关状态，存在开关损耗、电磁干扰和电磁噪声等问题，影响了系统的效率和可靠性。
而软开关技术通过将开关管工作在软开关状态，可以有效降低开关损耗，减少干扰和噪声。
在新型软开关PFC电路中，采用了零电压开关（Zero Voltage Switching，ZVS）技术。
当输入电流降至零时，利用变压器的磁耦合能量将开关管中的电流导通，从而避免了开关管在高电压状态下的闭合，减少了开关损耗。
当电流达到顶点时，通过调整变压器的磁耦合比，将开关管导通时间调整至最佳状态，提高了系统的效率。
同时，软开关技术还可以降低电磁干扰和噪声。
由于开关管工作在低电压和低电流状态下，减少了电流和电压的上升和下降速度，减少了电感和电容的振荡，从而降低了系统的电磁辐射。
四、优点和应用新型软开关PFC电路相比传统硬开关PFC电路具有以下优点：1.高效率：软开关技术有效降低了开关损耗，提高了系统的效率。
2.低干扰：软开关技术减少了电磁干扰和噪声，提高了系统的可靠性和抗干扰能力。
3.小型化：软开关技术可以减少开关管的体积和重量，适用于小型化电源系统。
boost电路的一种软开关实现方法
boost电路的一种软开关实现方法Boost电路是一种常见的DC-DC升压转换器，其主要作用是将输入电压升高到所需的输出电压。
在实际应用中，为了保护负载和电路，需要对boost电路进行软开关控制。
下面介绍一种常见的软开关实现方法。
一、软开关原理软开关是指在开关管导通或截止时，通过控制开关管上下电压的变化来实现电流的平滑切换，从而减小开关管的开关损耗和电磁干扰。
在boost电路中，软开关控制可以减小开关管的损耗，提高电路效率，同时还可以减小电磁干扰，提高电路稳定性。
二、软开关实现方法1.基本思路软开关的实现需要在开关管导通或截止时，通过控制开关管上下电压的变化来实现电流的平滑切换。
在boost电路中，软开关的实现可以通过添加一个辅助电感和一个二极管来实现。
具体实现方法如下：2.具体实现（1）辅助电感辅助电感是指在boost电路中添加的一个电感，用于存储能量和平滑电流。
在软开关时，辅助电感会将存储的能量释放给负载，从而实现电流的平滑切换。
辅助电感的选取需要考虑其电感值和电流能力，一般选取的电感值为主电感的1/10-1/20，电流能力为主电感的1/3-1/2。
（2）二极管二极管是指在boost电路中添加的一个二极管，用于控制开关管的导通和截止。
在软开关时，二极管会将存储的能量释放给负载，从而实现电流的平滑切换。
二极管的选取需要考虑其反向恢复时间和正向导通电压，一般选取的二极管反向恢复时间为主开关管的1/10-1/20，正向导通电压为主开关管的2倍以上。
（3）软开关控制电路软开关控制电路是指在boost电路中添加的一个控制电路，用于控制开关管的导通和截止。
在软开关时，软开关控制电路会根据开关管的导通和截止状态，控制二极管的导通和截止。
软开关控制电路的选取需要考虑其控制精度和响应速度，一般选取的软开关控制电路具有较高的控制精度和响应速度。
三、总结软开关是一种在开关管导通或截止时，通过控制开关管上下电压的变化来实现电流的平滑切换的方法。
软开关的原理及应用电路
软开关的原理及应用电路软开关是一种用于控制电路开关状态的电子元件。
它不同于传统的机械开关，软开关主要通过电子元件的控制来实现开关功能。
软开关因其较传统机械开关具有更快的开关速度、更小的体积和更可靠的性能等特点，在许多电子设备中被广泛应用。
软开关的原理主要是通过调节电压或电流来控制开关器件的导通与断开。
在软开关电路中，通常会使用一些特殊的元件来实现这个功能，如场效应晶体管（FET）、双极性晶体管（BJT）和二极管等。
以场效应晶体管为例，软开关的原理如下：当控制电压施加在场效应晶体管的控制端（栅极）上时，电场会影响晶体管内部电荷分布，从而改变导电区域的形状和大小。
当控制电压高于或等于场效应晶体管的临界电压时，电场的影响使得通道形成，并且允许电流通过。
反之，当控制电压低于临界电压时，通道断开，电流无法通过。
因此，我们可以通过控制输入电压来实现软开关的开关操作。
软开关的应用电路主要包括以下几个方面：1. 电源开关：软开关常用于电源开关电路中，可以实现对电源或电池的控制。
在很多移动设备中，软开关可以起到延长电池寿命的作用，当设备不使用时，软开关可以断开电池电路，以减少能量消耗。
2. 电机控制：软开关可以用于电机控制电路中，实现对电机的启动和停止。
通过控制软开关的状态，可以控制电机的转动方向和转速，从而实现对电机的精确控制。
3. 灯光控制：软开关可以用于灯光控制电路中，实现对灯光的开启和关闭。
在智能家居系统中，软开关可以通过传感器或遥控器的信号来控制灯光的亮度和颜色，实现智能化灯光控制。
4. 数字逻辑电路：软开关可以用于数字逻辑电路中，实现对逻辑电路的控制。
通过软开关的导通和断开，可以控制数字逻辑电路的工作模式和运算功能，如加法器、乘法器等。
5. 通信设备：软开关也可以应用于通信设备中，如手机、电脑等。
通过软开关的控制，可以实现对通信设备的开关操作和电源管理，提高设备的性能和使用寿命。
总之，软开关是一种用于控制电路开关状态的电子元件，通过调节电压或电流来实现对开关器件的导通与断开。
电源AC、DC告警和软开关机标准电路
电源AC、DC告警和软开关机标准电路公司所使用的电源模块由深圳的核达和西安的盛海两个厂家提供，经对两个厂家的AC/OK和DC/OK告警电路比较，发现两个产家的电路原理是相同的，现以深圳核达的告警电路为例,把AC/OK和DC/OK 告警电路原理作简单介绍。
1.AC/OK告警电路（原理图见图1）：图11.1电路的工作原理：图中CTRL是电源的控制电路输出的一个控制信号，输出信号AC/OK送至我们机器的监控底板，把监控底板的阻抗等效为600Ω。
当有交流输入时，CTRL为+12V，晶体管V1导通，AC/OK输出低电平（V ce≈0.3V）,电路正常；当无交流输入时，CTRL为0 V，晶体管V1截止，AC/OK输出高电平（R3和RL分压，V RL≈3.22V），电路告警。
2.DC/OK告警电路（原理图见图2）：图22.1电路的工作原理：从图中看到，当有+27V输入时，+27V经R1、R2分压送至电压比较器负极与正极的基准电压比较，输出一个低电平信号，二极管D1和晶体管V1截止，晶体管V2导通，DC/OK输出低电平（V ce≈0.3V），电路正常；当无+27V输入时，比较器输出一个高电平信号，二极管D1和晶体管V1导通，晶体管V2截止，DC/OK输出高电平（R7和RL 分压，V RL≈3.22V，TTL电平），电路告警。
其它路信号（包括+9V、+12V）同样经过比较器比较输出一个控制信号控制V1的导通和截止，产生告警信号。
这里，+27V、+9V、+12V比较出来的控制信号经过一个二极管连接一起，不管哪一路电压没有，V1都会导通，V2截止，从而产生告警信号。
3.电源软开关控制电路（原理图见图3）：3.1电路的工作原理：图3+9V和+12V的软开关控制电路是相同的，下面把电路作简单介绍：+9V或+12V是由控制单元输出一个脉冲电压控制变压器初级的一个场效应管，场效应管导通时，在次级产生的电压。
当控制单元开关控制端（ON/OFF）小于3V时，控制单元不产生脉冲电压，场效应管截止，次级没有+9V或+12V电压输出。
几种典型的软开关电路分享
几种典型的软开关电路分享目前（电力电子）设备的发展趋势都是小型化，同时对装置的效率和（电磁兼容）性有着很高的要求。
设备向着高频化的方向发展，这样可以减小（滤波器）、变压器等器件的体积和重量，实现小型化和轻重化; 但是高频化带来了开关损耗增大、效率下降和电磁干扰增大等影响。
这就引出了我们今天要讨论的（话题）——软开关技术：降低开关损耗和开关噪声; 大幅度提高开关频率。
1软开关基本概念聊软开关之前，我们先说一下硬开关(嗯，不能太"硬"，哈哈)硬开关开关过程中电压、（电流）均不为零，出现了重叠，有显著的开关损耗; 电压和电流变化的速度很快，波形出现了明显的过冲，从而产生了开关噪声。
开关损耗(Eon+Eoff)与开关频率fsw之间呈线性关系，因此当硬电路的工作频率不太高时，开关损耗占总损耗的比例并不大，但随着开关频率的提高，开关损耗就越来越显著。
以降压型电路为例，了解一下硬开关：理想化波形针对开通和关断过程的波形说明如下：关断过程开通过程软开关软（开关电路）中增加了谐振电感Lr 和谐振（电容）Cr，与滤波电感L、电容C相比，Lr和Cr的值小得多，同时开关S增加了反并联（二极管）VDS，而硬开关电路中不需要这个二极管。
我们还以降压型电路为例，来了解一下软开关：降压型零电压开关准谐振电路中，在开关过程前后引入谐振，使开关开通前电压先降到零，关断前电流先降到零，消除了开关过程中电压、电流的重叠，从而大大减小甚至消除开关损耗，同时，谐振过程限制了开关过程中电压和电流的变化率，这使得开关噪声也显著减小。
关断过程开通过程零电压开关和零电流开关零电压开通：开关开通前其两端电压为零，则开通时不会产生损耗和噪声;零电流关断：开关关断前其电流为零，则关断时不会产生损耗和噪声;零电压关断：与开关并联的电容能延缓开关关断后电压上升的速率，从而降低关断损耗;零电流开通：与开关串联的电感能延缓开关开通后电流上升的速率，降低了开通损耗。
四种软开关BOOST电路的分析与仿真(图清晰)
四种常用BOOST带软开关电路的分析与仿真 （图清晰）软开关的实质是什么？所谓软开关，就是利用电感电流不能突变这个特性，用电感来限制开关管开通过程的电流上升速率，实现零电流开通。
利用电容电压不能突变的特性，用电容来限制开关管关断过程的电压上升速率，实现零电压关断。
并且利用LC谐振回路的电流与电压存在相位差的特性，用电感电流给MOS结电容放电，从而实现零电压开通。
或是在管子关断之前，电流就已经过零，从而实现零电流关断。
软开关的拓扑结构非常多，每种基本的拓扑结构上都可以演变出多种的软开关拓扑。
我们在这里，仅对比较常用的，适用于APFC电路的BOOST结构的软开关作一个简单介绍并作仿真。
我们先看看基本的BOOST电路存在的问题，下图是最典型的BOOST电路：假设电感电流处于连续模式，驱动信号占空比为D。
那么根据稳态时，磁芯的正向励磁伏秒积和反向励磁伏秒积相同这个关系，可以得到下式：VIN×D=(VOUT-VIN)(1-D)，那么可以知道：VOUT=VIN/(1-D)那么对于BOOST电路来说，最大的特点就是输出电压比输入电压高，这也就是这个拓扑叫做BOOST电路的原因。
另外，BOOST电路也有另外一个名称：upconverter，此乃题外话，暂且按下不表。
对于传统的BOOST电路，这个电路存在的问题在哪里呢？我们知道，电力电子的功率器件，并不是理想的器件。
在基本的BOOST电路中：1、当MOS管开通时，由于MOS管存在结电容，那么开通的时候，结电容COSS储存的能量几乎完全以热的方式消耗在MOS的导通过程。
其损耗功率为COSSV2fS/2，fS是开关频率。
V为结电容上的电压，在此处V=VOUT。
（注意：结电容与静电容有些不一样，是和MOS 上承受的电压相关的。
）2、当MOS管开通时，升压二极管在由正向导通向反偏截止的过程中，存在一个反向恢复过程，在这个过程中，会有很大的电流尖峰流过二极管与MOS管，从而导致功率损耗。
软开关电路的名词解释
软开关电路的名词解释软开关电路是一种利用电子元件和电路设计技术实现开关功能的电路。
与传统的机械开关相比，软开关电路具有更高的精度和可靠性，广泛应用于电子设备、通信系统、工业控制等领域。
本文将从不同角度解释软开关电路的概念、原理和应用。
一、软开关电路的概念软开关电路是借助电子元器件的导通与截止来实现电路的开关功能。
在软开关电路中，通常使用晶体管或场效应管作为控制元件，通过调节输入信号的电压或电流，以控制开关的状态。
软开关电路可以实现快速的开关动作，并且具有较低的功耗和较高的精确度。
二、软开关电路的原理软开关电路原理涉及到两个基本概念：导通和截止。
当控制信号作用于软开关电路时，通过控制元件的导通，电荷流动形成闭合回路，达到导通状态。
而当控制信号不再作用时，控制元件截止，电路断开，实现截止状态。
在软开关电路中，晶体管是最常用的控制元件之一。
晶体管由三个区域组成：发射区、基区和集电区。
通过在基区施加控制信号，可以控制晶体管的导通与截止。
当控制信号为高电平时，基区产生足够的电压，使得晶体管处于导通状态；当控制信号为低电平时，基区电压不足以维持导通，晶体管进入截止状态。
除了晶体管，场效应管也常用于软开关电路中。
场效应管由栅极、源极和漏极构成。
通过调节栅极电压，可以控制场效应管的导通与截止。
当栅极电压高于一定阈值时，场效应管导通，电流流过；当栅极电压低于阈值时，场效应截止，电流不再流动。
三、软开关电路的应用软开关电路在电子设备和通信系统中有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用案例：1. 电源开关：软开关电路常用于电源开关控制。
通过控制信号，实现电源的打开和关闭。
这不仅方便用户使用，还可以节省大量电能。
2. 电灯调光：软开关电路可以用于调光系统。
通过控制电路的导通状态，可以实现对灯光亮度的调节。
这样可以根据实际需求，提供舒适的光照环境。
3. 电机控制：软开关电路也常用于电机控制系统中。
通过控制电机的启动与停止，实现对电机转速的控制。
软开关电路的分类
软开关电路的分类软开关电路是一种可以实现多种功率应用的控制电路。
通过控制开关管的导通和截止，软开关电路能够在电路中保护电器，限制电路中的电流、电压波动。
软开关电路的主要分类包括零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）两种类型。
1.零电压开关（ZVS）零电压开关是一种通过对开关管的压力的管理来实现对电路中功率的控制的技术。
ZVS技术通过精确的控制，确保开关被关闭的同时，电路中的电压已经归零。
在这个操作过程中，电路中的电压和电流都保持平稳，不存在过大的波动。
零电压开关是一种无损功率的技术，具有高效和节能的特点。
在实现零电压开关技术的电路中，主电源和电感器构成环路。
控制元件通过传感器获取实时的环路信息，然后对控制元件进行数字信号处理，最终实现对开关管的控制。
2.零电流开关（ZCS）零电流开关是一种控制电路，使用的是零电流损耗的技术来实现控制。
与零电压开关不同的是，零电流开关的控制物理量是电流，通过对电路中的电流进行控制，实现对功率的控制。
在零电流开关电路中，控制元件通过感应线圈获取电流信号，并通过数字信号处理器控制开关。
当电流变化时，数字信号处理器可以快速响应，并实时调整开关元件的状态，以实现对电路中的功率控制。
总结：软开关电路在电路控制技术中发挥着重要作用，随着技术的发展，软开关电路的种类也越来越多。
其中，零电压开关和零电流开关是比较常见的两种类型，它们各有优缺点，在不同的应用场景中选择不同类型的软开关电路是非常重要的。
同时，我们也需要注意软开关电路实际运行过程中的电气安全问题，避免电路不稳定造成安全隐患。
软开关的原理及应用
软开关的原理及应用一、软开关的定义和作用软开关（Software-controlled switch）是一种通过软件开关控制电路的开关设备。
它可以通过软件操作来打开或关闭电路，取代了传统的物理开关。
软开关具有灵活性高、控制精确、易维护等特点，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍软开关的原理及在实际应用中的具体用途。
二、软开关的工作原理软开关的工作原理主要基于软件操作和电子控制。
它通过软件控制电路上的开关元件（如晶体管、继电器等），来实现电路的打开和关闭。
下面是软开关的主要工作原理：1.信号控制：软开关通过接收来自外部的信号控制输入，如电脉冲、数字信号等。
根据这些输入信号的不同，软开关可以根据设定的条件来打开或关闭电路。
2.电路切换：软开关根据外部输入信号的变化，将电路从一个状态快速切换到另一个状态。
通过控制电路上的开关元件，软开关可以实现电路的打开或关闭。
3.状态检测：软开关可以实时检测电路的开关状态，以便及时采取控制措施。
它能够判断电路的打开或关闭情况，并将状态反馈给软件进行处理。
4.软件控制：软开关通过软件操作来控制电路的开关状态。
软件可以通过设定参数、编写算法等方式，实现对软开关的精确控制。
这使得软开关可以根据需要灵活地调整电路的开关状态。
三、软开关的应用领域软开关作为一种高灵活性和易操作性的电路控制设备，在各个领域都有广泛的应用。
下面列举了软开关在以下几个领域的具体应用：1.工业自动化：软开关被广泛应用于工业自动化领域，用于控制各种机械设备的开关和运行。
它可以实现对生产线的控制、设备的开启与关闭等操作，提高生产效率和安全性。
2.家居智能：软开关在家居智能系统中也发挥着重要的作用。
它可以通过智能手机或其他控制设备进行远程开关控制，实现对家中照明、电器等设备的智能控制。
3.电力系统：软开关在电力系统中广泛使用，用于电力设备的控制和保护。
它可以根据电力系统的负荷情况，通过软件控制实现设备的启动和停止，保护电力设备的正常运行。
软开关电路的分类
软开关电路的分类
随着社会的发展，电子设备已经渗透到我们日常生活中，许多电子设备中都会使用到开关电路，而且开关电路可以进行分类，有硬开关电路和软开关电路。
软开关电路的知识多数人可能不是很了解，今天的文章就将介绍一下软开关电路的类型。
软开关电路对应的是硬开关电路，它可以按照其控制方式分为逻辑开关电路、时间开关电路、量子开关电路和模拟开关电路几类。
其中，逻辑开关电路是最常用的一类，它是用来控制和处理系统的逻辑信号的，它的主要元件有开关电路、继电器、晶体管、集成电路、处理器等。
这类开关电路的功能是控制各种数字设备的开关，以及控制数字设备之间的逻辑关系，如二选一，同时开关，只有在符合相应逻辑条件时才能启动复杂的操作程序。
时间开关电路是一种特殊的逻辑开关电路，它可以控制各种不同时间下的操作程序，例如分时和定时控制，这类开关电路可用于计算机和其他自动控制系统中。
量子开关电路是一种新型的开关电路，它利用量子力学中的量子纠缠性，在其中构造出一种量子编码，使用这种量子编码形式进行操作，可以很大程度提高信息的安全性，特别是在金融安全、医疗保健以及政府部门的机密文件管理中，有着广泛的应用前景。
最后，模拟开关电路是模拟电路中的一种，它通过改变电路的状态来模拟一种信号，用于模拟信号的放大、削弱、调整其频率等操作，是进行模拟信号处理的重要手段。
总结来说，软开关电路可以分为逻辑开关电路、时间开关电路、量子开关电路和模拟开关电路几类，在不同的电子设备中，都可以根据实际情况选择不同的软开关电路。
软开关电路具有一定的普遍性，可以满足不同应用场景的需求，是当今电子行业中不可或缺的部分。
zvs软开关原理
zvs软开关原理ZVS软开关原理ZVS软开关，也称零电压开关，是一种常用于电力电子系统中的开关技术。
它通过控制电压和电流的切换，实现高效能的能量转换。
本文将详细介绍ZVS软开关的原理及其工作过程。
一、ZVS软开关的基本原理ZVS软开关利用谐振现象，将开关管在零电压关闭和开启状态之间切换，以降低开关管的开关损耗和提高系统效率。
其基本原理如下：1. 谐振电路：ZVS软开关采用谐振电路，由电感L和电容C组成。
在开关管关闭时，电流通过电感L开始上升，同时电容C开始充电。
当电流达到峰值时，开关管打开，此时电容C开始放电，电感L中的电流开始减小。
2. 零电压关闭：在电容C放电的过程中，当电感L中的电流减小到零时，此时开关管可以被轻松关闭，实现零电压关闭。
这样可以避免开关管在高电压状态下关闭，减少开关管的损耗。
3. 零电压开启：在电容C放电完成后，当电流再次增大到峰值时，开关管可以被轻松打开，实现零电压开启。
这样可以避免开关管在高电压状态下开启，减少开关管的损耗。
二、ZVS软开关的工作过程ZVS软开关的工作过程可以分为两个阶段：充电阶段和放电阶段。
1. 充电阶段：当输入电压施加到谐振电路时，电感L和电容C开始工作。
电容C开始充电，电感L中的电流逐渐增大。
在这个阶段，开关管处于导通状态，电流通过开关管和电感L。
2. 放电阶段：当电容C充电完成后，电感L中的电流开始减小。
当电流减小到零时，开关管可以被关闭，实现零电压关闭。
在这个阶段，电容C开始放电，电流通过电容C和负载。
通过充电和放电阶段的切换，ZVS软开关实现了高效能的能量转换。
当谐振电路的频率和输入电压频率匹配时，ZVS软开关的效果更好。
三、ZVS软开关的应用ZVS软开关广泛应用于电力电子系统中，特别适用于高功率、高频率的应用。
以下是几个典型的应用领域：1. 电力变换器：ZVS软开关可以用于DC-DC变换器和DC-AC逆变器中，提高变换器的效率和稳定性。
2. 电力供应系统：ZVS软开关可以用于电力供应系统中的开关电源、逆变器和整流器等，实现高效能的能量转换和稳定的电压输出。
第八篇软开关电路
– t0~t1时段：，S1导通，VD尚处 于通态，电感Lr两端电压为Uo， 电流iLr线性增长， VD中的电流 以同样的速率下降。t1时刻， iLr=IL，VD中电流下降到零，关 断。
图8-19 升压型零电压转 换PWM电路的原理图
S
O
t
S1
O
uS
– t4~t5时段：S3开通后，Lr的电
S1
流继续减小。iLr下降到零后反
O S2
t
向增大，t5时刻iLr=IL/kT，变压
O S4
t
器二次侧VD1的电流下降到零
O S3
t
而关断，电流IL全部转移到
O u AB
t
VD2中。
O
t
– t0~t5是开关周期的一半，另一
u Lr O
t
半工作过程完全对称。
iLr
– 准谐振电路－准谐振电路中电压或电流的波形为正弦 半波，因此称之为准谐振。是最早出现的软开关电路。
特点：
谐振电压峰值很高，要求器件耐压必须提高； 谐振电流有效值很大，电路中存在大量无功功率的 交换，电路导通损耗加大； 谐振周期随输入电压、负载变化而改变，因此电路 只能采用脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation—PFM）方式来控制。
uCr
Uin
O
t
iLr
IL
O
t
t0 t1 t2 t3 t4 t0
图 8-14 谐振直流环电路的理想化波形
8.3.3 移相全桥型零电压开关PWM电路
移相全桥电路是目前应用最广泛的软开关电路之一，它 的特点是电路简单。同硬开关全桥电路相比，仅增加 了一个谐振电感，就使四个开关均为零电压开通。
软开关电路可以分为哪几类？其典型拓扑分别是什么样的？各有什么特点
软开关电路可以分为哪几类？其典型拓扑分别是什么样的？各有什么特点?软开关电路主要可以分为以下几类：1.软开关DC-DC转换器：软开关DC-DC转换器主要用于转换直流电源的电压或电流。
典型的软开关DC-DC转换器拓扑包括LLC谐振转换器、LCC谐振转换器、ZVS（Zero Voltage Switching）和ZCS（Zero Current Switching）转换器等。
这些拓扑结构通过使用适当的电感和电容元件，实现在开关器件开关或关断时零电压或零电流的情况，降低开关器件的损耗并提高效率。
2.软开关AC-DC变换器：软开关AC-DC变换器主要用于将交流电源转换为直流电源。
典型的软开关AC-DC变换器拓扑包括LLC谐振变换器、LCC谐振变换器、全桥谐振变换器等。
这些拓扑通过使用谐振元件实现在开关器件开关或关断时达到零电压或零电流的条件，减少开关器件的损耗，提高变换器的效率。
3.软开关电力逆变器：软开关电力逆变器主要用于将直流电源转换为交流电源。
典型的软开关电力逆变器拓扑包括LLC谐振逆变器、LCC谐振逆变器、全桥谐振逆变器等。
这些拓扑结构通过使用谐振元件实现在开关器件开关或关断时达到零电压或零电流的条件，减少开关器件的损耗，提高逆变器的效率。
4.软开关交流驱动器：软开关交流驱动器主要用于交流电机的速度控制和驱动。
典型的软开关交流驱动器拓扑包括LLC谐振驱动器、LCC谐振驱动器、全桥谐振驱动器等。
这些拓扑结构通过使用谐振元件实现在开关器件开关或关断时达到零电压或零电流的条件，减少开关器件的损耗，提高交流电机的控制精度和效率。
不同软开关电路拓扑的特点如下：•LLC谐振拓扑：具有高效率和低损耗，适用于高功率应用，但拓扑结构复杂，控制较为复杂。
•LCC谐振拓扑：具有高效率和较低损耗，但电感元件的选取较为关键，控制较为复杂。
•全桥谐振拓扑：通过控制开关器件的工作状态和时间，实现零电压或零电流切换，减小开关损耗，适用于高功率和高频率应用。
开关电源软开关技术
§5.1 软开关旳基本概念 §5.2 软开关电路旳分类 §5.3 经典旳软开关电路
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引言
➢ 开关电源旳发展趋势 ☼ 小型化、轻量化，对效率和电磁兼容性也有很高要求。
➢ 电力电子装置高频化 ☼ 减小滤波器、变压器旳体积和重量，电力电子装置小 型化、轻量化。 ☼ 开关损耗增长，电路效率严重下降，电磁干扰增大。
关承受旳电压明显降低，电路能够采用开关频率固定旳
PWM控制方式。
Cr
S1
L
S
Lr
VD
Lr
L
S
S1
VD
Cr
a) 零电压开关PWM电路旳基本 b) 零电流开关PWM电路旳基 12
开关单元
本开关单元
5.2.3 零转换PWM电路
采用辅助开关控制谐振旳开始时刻，谐振电路与主开关并联。
零转换PWM电路可分为零电压转换PWM电路（ZVT PWM） 和零电流转换PWM电路（ZCT PWM）。
零电流开关准谐振电路 （Zero-Current-Switching
Lr
L
S
Cr
VD
Quasi-Resonant Converter—ZCS QRC）
b) 零电流开关准谐振电路旳基本开关单元
Cr1
零电压开关多谐振电路
Lr
L
（Zero-Voltage-Switch Multi-Redonant Converter—
零电压开通 开关开通前其两端电压为零,开通时不会产生损耗和 噪声。
零电流关断 开关关断前电流为零,关断时不会产生损耗和噪声。
一般简称零电压开关和零电流开关。零电压开通和 零电流关断主要依托电路中旳谐振来实现。
零电压关断 开关并联旳电容能延缓开关关断后电压上升旳速度， 降低开关损耗。
实验一BuckZCS软开关电路实验
实验一Buck ZCS 软开关电路实验一．实验目的1．加深对零电流准谐振软开关电路工作原理的理解；2．了解零电流准谐振软开关电路的调试方法；3．了解零电流准谐振软开关电路的优缺点。
二．实验电路原理及实验线路为了改善开关管的工况，在20世纪80年代出现了准谐振软开关变换器技术。
对于零电流准谐振软开关电路的基本思想是：在开关管串接一电感L r，和电容C r谐振，在开关管开通之前，谐振电感L r中的电流为零，当开关管开通时，谐振电感L r限制开关管中的电流从零上升，从而实现了开关管的零电流开通；当开关管关断时，L r和C r谐振，从而使L r中的电流回到零，从而实现了开关管的零电流关断。
本实验现以Buck ZCS 变换器为例，分析其电路工作原理，如图3-66所示：图3-66 Buck ZCS变换器工作原理及波形图在一个开关周期T 中，该变换器有四种开关状态。
在分析之前，作出如下假设：1） 所有开关管、二极管均为理想器件； 2） 所有电感、电容和变压器均为理想元件； 3） L f 》L r ；4） L f 足够大，在一个开关周期中，其电流基本保持不变，为I O 。
这样L f 和C f 以及负载电阻可以看成一个电流为I O 的恒流源。
这里给出以下物理量的定义：特征阻抗r Z =谐振角频率ω1/=；谐振频率ωπ12r f ==谐振周期12r rT f == 1．电感充电阶段[t 0,t 1]在t 0时刻之前，开关管Q l 处于关断状态，输出滤波电感电流I 0通过续流二极管D 1流过。
谐振电感电流i Lr 为O ，谐振电容电压V Cr 也为O 。
在t 0时刻，Q 1开通，加在L r 上的电压为V in ，其电流从O 线性上升，因此,Q 1是零电流开通。
0()()Lt rinV i t t t L =- 而D1中的电流为：0()()D1inO rV i t I t t L =--在t 1时刻，i Lr 上升到I 0，此时i D1=O ，D1自然关断。
软开关电路名词解释
软开关电路名词解释
软开关电路名词解释
软开关电路是指一种无源开关电路，它包含若干开关元件，可以用来
实现特定的电路功能，并在外部应用中实现控制和调整功能。
这种电
路主要由几个重要的部分组成，包括控制器、开关管和回路部件，这
些部分之间存在着有着某种特定的功能性关联。
首先，软开关电路中最重要的元件就是控制器，它是一种微型处理器，可以根据外部参数进行编程，以达到控制及调整的功能。
它的功能是
通过对控制信号的处理，实现对电路的控制及调整。
其次，软开关电路中用于实现开关功能的元件是开关管，即双极双压
晶体管，它可以将控制器的输出信号直接映射到开关电路的负载端，
从而实现控制和调整功能。
最后，组成软开关电路的回路部件也很重要，它们可以帮助控制器对
电路进行控制和调整。
这些回路部件主要包括电阻、电容、二极管及
其他元件，它们可以满足不同的应用环境，控制电路的速率和强度，
从而达到较好的性能。
总的来说，软开关电路是一种无源开关电路，它可以实现特定的电路
功能，并将外部控制和调整功能实现在电路中。
我们可以看出，它的
结构相对复杂，但是它的功能实力雄厚。
所以，目前它已经在家用电器、汽车电子设备、工业传感器等行业中得到了广泛的应用。
buck电路的一种软开关实现方法
buck电路的一种软开关实现方法
软开关是现代电路设计中常用的一种元件，它能够有效地控制电流的流动，提高电路的效率和可靠性。
在buck电路中，软开关的应用能够使电路具备更高的转换效率和更好的抗干扰能力。
在buck电路中，软开关的一种实现方法是采用MOSFET管作为开关器件。
MOSFET管的导通和关断都是通过控制栅极电压的方式来实现的。
通过适当的控制栅极电压，可以实现开关器件的快速切换，从而实现电流的控制和调节。
具体实现软开关的方法如下：首先，选取合适的MOSFET管作为开关器件，并在电路中正确连接。
其次，在电路中加入控制开关器件的信号源，一般是通过PWM信号来控制开关的开关频率和占空比。
然后，根据电路的工作条件，设计合适的驱动电路，通过提供适当的控制电压来控制开关器件的导通和关断。
最后，在整个电路中加入必要的保护电路，以防止开关器件因异常情况而损坏。
通过使用软开关实现的buck电路，可以有效地降低开关过程中产生的功率损耗，提高电路的效率。
此外，软开关的实现还能够减小电磁干扰，提高电路的可靠性和稳定性。
因此，在buck电路设计中，采用软开关是一种非常有效和可行的方法。
总之，软开关作为一种现代电路设计中常用的元件，在buck电路中有着重要的应用。
合理选择开关器件、设计适当的驱动电路，并加入保护电路，能够实现软开关的良好实施。
软开关的应用可以提高电路的效率和可靠性，为电路的稳定运行提供保障。
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1，饱和电感ZVS
硬开关状态下由于功率管开关时产生的过冲很大，使得功率管的电压应力过大，就目前而言，解决这问题的基本方法就是实现零电压（零电流）时功率管开通或者关断，及软开关技术。
实现零电压（零电流）的基本思路就是利用电感和电容谐振，使开关器件中的电压（电流）按正弦或者准正弦规律变化。
这种拓扑适合母线电压在150V以上的直流输入，或者同等整流电压情况下的交流输入。
主体结构较简单，安装，连接方便，特别适合运用在高频变换中，能缩小变压器体积，器件选用IGBT，可将工作频率设计在15～18KHz。
主要缺点：占空比丢失，电感发热，副边电压应力大，轻载下，或低电压输出情况不理想。
各点的波形图:
2，辅助支路ZVS
在移相式软开关基础上发展出来的。
其根本点就是引入了交流负载（辅助绕组），让饱和电感在全范围内有效。
初级饱和电感的作用就是设计的最小工作电流时，能让其饱和。
而需要界定为截至时，电感退出饱和，呈大电感状态，把初级电流极大的限制住，这时开关管转换，理解为零电流开关。
次级加装辅助电感并带一个固定电感，一是作为变压器的一个固定感性负载，也就是让初级始终有一点电流维持，利于饱和电感的设计计算；二是把变压器初级的电感变量保持在一个范围内。
常规模式下，变压器无负载时初级电感很大，而加上负载时电感即是我们说的漏感，非常小。
初级感量变化小，才能体现饱和电感的突变。
这种托扑结构能实现全范围的软开关，主要缺点:增加了变压器辅助绕组，设计和绕制较难，前期需进行技术以及工艺的摸底。
内部损耗会增加，整体转换效率较前者低。
3，脉冲变压器驱动
利用脉冲变压器同名端和异名端产生的脉冲波差别，使一个管开通时，另一个可靠关断。
4，IR2110门极关断钳位电路
当Q1门极为高电平时，Q1导通，Q2关断，Q3的导通不受影响；当Q1门极为低电平时，Q1关断，Q2导通，从而将Q3门极电压钳位在0V，可基本消除门极电压尖刺问题。
5，高频链
基于以上技术，都可在高频链拓扑结构中运用。
此拓扑结构可以实现整机的高频化，前级变换运用软开关，后级变换采用嵌套驱动思路。
由于输出50Hz交流电，在一个周期内的高频脉冲数可达300+，所以不用电感也能将脉冲串平滑成正弦波。
主要工作点波形图：。