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中港揚盛分析軟開關變頻電源的特點
深圳市中港揚盛科技有限公司
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    所謂軟開關通常是指零電壓開關和零電流開關或近似零電壓開關與零電流開關。軟開關技術的應用,在理論上使開關管的開關損耗為零,從而可以使開關頻率進一步提高,使電力電子變換器具有更高的效率,更高的功率密度,體積,重量大大減少,具有更高的可靠性;并可有效地減小電能變換裝置引起的電磁污染和壞境污染。

采用軟開關技術的變頻電源具有以下特點:

      1.軟開關技術變頻電源優良特性的最大體現,一是功率器件的開關頻率可以大幅度提高,二是開關損耗的大幅度降低。這就意味著功率器件在工作時本身的散熱量會大幅度降低,為功率開關而設計的散熱器尺寸會大大減小,這樣,功率密度肯定會大大提高。當然,輔助諧振網絡和控制電路的安裝要增大尺寸,但是,輔助開關器件的尺寸只有主開關器件的幾分之一,相對于傳統的無源吸收器電路(二極管+電容+大電阻),諧振吸收器電路(開關+電容+小電感)的尺寸明顯減小了。

    2.軟開關技術可使開關頻率>20kHz,功率器件的開關頻率指標定為20kHz以上,是考慮到音頻信號的頻率在18kHz以下,當開關頻率大于18kHz以后,將不會產生音頻噪聲。

    3.軟開關技術可以消除功率器件的開關損耗,所以,可以使變頻電源的運行效率達到最大值。高負荷率運行時,變頻電源的輸出功率最大,故其效率達到最高,低負荷率運行時,輸出功率較小,而變頻電源中開關損耗的變化不大,故其效率低。

    4.采用軟開關技術可使du/dt<1kV/μs,功率器件上并接的吸收電容能夠大大減小功率器件關斷時的du/dt,但它并不能消除du/dt,相對于傳統的硬開關,1kV/μs的電壓變化率已經是一個不錯的指標了。

    5.軟開關技術變頻電源由于要額外地增加輔助的諧振電感和用來控制諧振發生和終止的輔助開關(功率器件)以及相關的控制電路,但是,對于大功率的變頻電源,還可以省掉一些元器件(比如每個橋臂上原有的吸收電路及有關的輸出濾波裝置等)。另外,隨著電力電子器件設計和制造技術的發展,電力電子器件的價格也越來越低,所以,對于整個軟開關技術變頻電源來說,其制造成本不會有明顯的增加。


 

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