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绪论单元测试1.电力电子存在于下面哪些设备中：（）A:手机、电脑B:LED灯C:电梯D:机器人、机床答案:ABCD第一章测试1.负载调整率指：输入电压扰动引起的电源输出的变化。
（）A:错B:对答案:A2.通过开关周期平均运算等价于对信号进行低通滤波，对开关纹波有强的抑制作用。
（）A:错B:对答案:B3.开关周期平均的低通滤波具有以下特点：（）A:直流与低频可以通过B:低通滤波器的带宽小于开关频率C:带宽由系统的稳态工作点直接决定D:对开关纹波具有很强的抑制作用答案:ABD4.开关周期平均的滤波效果，以下正确的是：（）A:滤除开关纹波与低频分量，保留直流分量B:滤除开关纹波，保留低频与直流分量C:滤除开关纹波与直流分量，保留低频分量D:滤除低频与直流分量，保留开关纹波答案:B5.关于通常期望的相位与增益裕量，以下说法正确的是：（）A:相位裕量6-10dB，增益裕量45-60度B:相位裕量45-60度，增益裕量6-10dBC:相位裕量45-60度，增益裕量2-3dBD:相位裕量15-20度，增益裕量6-10dB答案:B第二章测试1.损耗最小的两种软开关是（）A:零电流关断B:零电压开通C:零电压关断D:零电流开通答案:AB2.下面的表述哪些是正确的（）。
A:零电流关断的开关管一般在电流反向流过反并联二极管时撤去开关信号B:零电压开通的开关管一般先由反并联二极管导通来提供零电压条件C:零电压关断的开关管一般在电流反向流过反并联二极管时撤去开关信号D:零电流开通的开关管一般先由反并联二极管导通来提供零电流条件答案:AB3.在零电压开关的变换器中，增加开关管的并联电容可能带来下面哪些结果（）A:增加开通损耗B:减小开通损耗C:减小关断损耗D:增加关断损耗答案:AC4.若串联谐振DC-DC变换器的输入电压不变，则输出变压随频率升高而降低。
（）A:对B:错答案:B5.零电压开关准谐振变换器会增加开关管的电压应力。
谐振产生的原因、分类、危害及防范措施一、谐振的类型一般可认为电力系统中的电容和电阻元件是线性参数，电感元件是非线性参数。
由于振荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振有三种不同的类型：1.线性谐振。
谐振回路由不带铁芯的电感元件（如输电线路的电感、变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈，其铁芯中有气隙）和系统中的电容元件所组成。
在正弦电源作用下，当系统自振频率与电源频率相等或接近时，可能产生线性谐振。
2.铁磁谐振。
谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统中的电容元件组成。
受铁芯饱和的影响，铁芯电感元件的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路，在满足一定谐振条件时，会产生铁磁谐振。
目前在我国的10kV 系统中，运行着大量的电磁式电压互感器（PT），当出现单相直接接地、单相弧光接地、母线空载时突然合闸等情况时，由于电压互感器铁心电感的非线性，很容易发生谐振。
当PT 一次电感与系统对地电容满足谐振条件时，将产生很高的过电压和过电流，从而引起PT一次熔断器烧毁，甚至爆炸，严重威胁电网的安全运行。
3.参数谐振。
谐振回路由电感参数作周期性变化的电感元件（如凸极发电机的同步电抗在Xd-Xq间周期变化）和系统电容元件（如空载线路）组成。
当参数配合恰当时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，将会造成参数谐振。
二、铁磁谐振的特点铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，其本质是一种LC振荡，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。
其主要特点为：1、铁磁谐振存在自保持现象。
激发因素消失后，铁磁谐振过电压仍然可以继续长期存在；2、铁磁谐振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。
3、谐振回路中铁心电感为非线性的，电感量随电流增大、铁心饱和而下降；4、铁磁谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态。
ＺＣＳＰＷＭ（或ＺＶＳ－ＰＷＭ）转换器技术，是ＰＷＭ开关转换技术和ＺＣＳ（或ＺＶＳ）准谐振转换技术的综合，谐振转换器是最早出现的一种软开关转换器。
准谐振开关是在ＰＷＭ开关上附加谐振网络，利用局部谐振实现ＺＣＳ或ＺＶＳ。
图１为ＺＣＳ和ＺＶＳ谐振开关的示意图。
图中Ｌｒ为谐振电感（包括电路中的杂散电感和变压器漏感），Ｃｒ为谐振电容（包括开关管的结电容）。
ＺＣＳ谐振开关和ＺＶＳ谐振开关之间有－定的对偶规律，见表1。
由图１（ａ）可知，在ＺＣＳ谐振开关中，当开关管Ｓ１开通时，谐振网络ＬｒＣｒ接通，电路谐振，开关管中的电流按准正弦规律变化（因此称为准谐振），但谐振频率不一定等于开关频率。
当电流谐振到零时，令开关管关断，谐振停止，故图１（ａ）称为ＺＣＳ谐振开关或准谐振开关。
图１（ｃ）给出了ＺＳＣ条件下开关管上的电压Ｕｃｅ和电流ｉＣ的波形，图２给出了ＰＷＭ开关的电压、电流轨迹（Ａ１为关断过程，Ａ２为开通过程）和ＺＣＳ谐振开关的电压、电流轨迹Ｂ。
由图１（ｂ）可见，当开关管处于关断状态时，ＬｒＣｒ串联谐振，电容Ｃｒ（包括开关管的输出电容）上的电压按准正弦规律变化，当它谐振过零时，令开关管开通，因此图１（ｂ）是一种ＺＶＳ谐振开关。
零电流谐振开关和零电压谐振开关都有两种电路方式：即Ｌ型和Ｍ型，如图１（ａ）、（ａ′）和（ｂ）、（ｂ′）所示。
它们的工作原理是相同的。
这里不再重复。
零电流谐振开关和零电压谐振开关分为半波电路和全波电路，这两种电路都可以用通用电路来表示，如图１所示，在通用电路中，用开关Ｓ１来表示半波电路与全波电路中的开关管Ｖ１。
工程师全面解析全桥逆变软开关电路技术的发展
准谐振电路
(1)最先出现的软开关电路是零电压零电流准谐振电路拓扑结构，20世纪70年代末80年代初准谐振技术得到广泛关注，因为它能够通过谐振来整定电压和电流的波形，使大电压和大电流不能同时出现，这样就大大减少了开关应力和功率损耗。
但是它也存在自身的缺点：谐振使电压峰值很高，要求所用的器件耐压性能好；电流的有效值很大，另外，它要求对脉冲频率调制，变化的频率为电路设计造成了困难。
(2)零电压开关准谐振变换器电压应力大，负载变化范围小，这一限制可通过零电压多谐振技术得到大大改进。
多谐振电路使所有的寄生元素包括半导体开关的结电容和变压器漏电感组合成一个多谐振网，这样就使各种形式的寄生振荡最小化，甚至能够在无负载的情况下实现零电压开关。
1990年，Milan Jovanovic和Fred C.Y.Lee针对半桥零电压开关多谐振变换器(见图3)作了全面的直流分析，第1次通过实验验证了不同开关状态下4种工作模式，并分别作了波形分析，画出了每种模式的等效电路。
(3)适用于逆变器的谐振直流环节目前仍在研究应用中。
2004年，
S.Beherd，S.P.Das和S.R.Doradla提出了一种新型的多用准谐振三相逆变器结构，组成准谐振直流环节的组件包括4个开关元件、2个谐振电感和一个谐振电容，其中2个开关和谐振直流环节串联，另外2个与之并联。
这种拓扑结构采用空间矢量调节，工作于软开关状态，无源或有源三相负载低功率因数和高功率因数负载均适用。
零开关PWM 电路零开关
PWM电路包括零电压开关PWM和零电流开关PWM。
最初的零开关。
个人收集整理 仅供参考学习(7-1)1 / 10第七章谐振软开关技术随着电力电子器件的高频化，电力电子装置的小型化和高功率密度化成为可能。
然而 如果不改变开关方式，单纯地提高开关频率会使器件开关损耗增大、效率下降、发热严重、 电磁干扰增大、出现电磁兼容性问题。
80年代迅速发展起来的谐振软开关技术改变了器件 的开关方式，使开关损耗可原理上下降为零、 开关频率提高可不受限制，故是降低器件开关 损耗和提高开关频率的有效办法。
本章首先从PWM 电路开关过程中的损耗分析开始， 建立谐振软开关的概念； 再从软开 关技术发展的历程来区别不同的软开关电路， 最后选择零电压开关准谐振电路、 零电流开关 准谐振电路、零电压开关 PWM 电路、零电压转换PWM 电路和谐振直流环电路进行运行原 理的仔细分析，以求建立功率器件新型开关方式的概念。
文档收集自网络，仅用于个人学习7.1谐振软开关的基本概念7.1.1开关过程器件损耗及硬、软开关方式无论是DC — DC 变换或是DC — AC 变换，电路多按脉宽调制（PWM ）方式工作，器件 处于重复不断的开通、 关断过程。
由于器件上的电压 "、电流-会在开关过程中同时存在，因而会出现开关功率损耗。
以图 7-1（ a ）Buck 变换电路为例，设开关器件 VT 为理想器件， 关断时无漏电流，导通时无管压降，因此稳定通或断时应无损耗。
文档收集自网络，仅用于个人学7-1 （b ）为开关过程中 VT 上的电压、电流及损耗 /的波形，设负载电流L 恒当VT 关断时，负载电流-一改由续流二极管 VD 提供。
若再次触发导通 VT ，电流从VD，直至J' -.1' 才下降为零。
这样就产向VT 转移（换流），故-工期间「上升但- J'-- 生了开通损耗 儿：。
当停止导通 VT 时，"从零开始上升，在 U T = E *图7-1 Buck 变换电路开关过程波形，「才减小为零，这样就产生了关断损耗■八r。
开关整流器的基本原理填空1、功率变换器的作用是（将高压直流电压转换为频率大于20KHZ的高频脉冲电压2、整流滤波器电路的作用是（）。
将高频的脉冲电压转换为稳定的直流输出电压3、开关电源控制器的作用是将输出（）取样，来控制功率开关器件的驱动脉冲的（），从而调整（）以使输出电压可调且稳定。
直流电压、宽度、开通时间。
4、开关整流器的特点有（）、（））、（）、（）、（）及（）重量轻、体积小、功率因数同、可闻噪声低、效率高、冲击电流小、模块式结构。
5、采用高频技术，去掉了（），与相控整流器相比较，在输出同等功率的情况下，开关整流器的体积只是相控整流器的（），重量已接近（）。
工频变压器、1/10、1/10。
6、相控整流器的功率随可控硅（）的变化而变化，一般在全导通时，可接近（）以上，而小负载时，仅为左右，经过校正的开关电源功率因数一般在（），以上，并且基本不受）变化的影响。
导通角、、。
7、在相控整流设备件，工频变压器及滤波电感工作时产生的可闻噪声较大，一般大于（），而开关电源在无风扇的情况下，可闻噪声仅为（）左右。
60db、45db。
8开关电源采用的功率器件一般（比较）较小，带功率因数补偿的开关电源其整流器效率可达（）以上，较好的可做到（）以上。
88% 91%9、目前开关整流器的分类主要有两种，一类是采用（）设计的整流器，一般称之为（），二是采用（）设计的整流器，主要指（）开关整流器。
硬开关技术、SMR软开关技术、谐振型10、谐振型技术主要是使各开关器件实现（）或（）导通或截止，从而减少开关损耗，提高开关频率。
零电压、零电流。
11、按有源开关的过零开关方式分类，将谐振型开关技术分为（）—ZCS（）—ZVS两大类。
12、单端正激变换电路广泛应用于（）变换电路中，被认为是目前可靠性较高，制造不复杂的主要电路之一。
13、单端反激变换电路一般用在（）输出的场合。
14、全桥式功率变换电路主要应用于（）变换电路中。
15、半桥式功率变换电路得到了较广泛的应用，特别是在（）和（）的场合，其应用越来越普遍。
实验报告课程名称：电力电子技术2 指导老师：王正仕 愈勇祥 成绩：__________________ 实验名称：Boost ZVS 软开关电路 同组学生姓名：王道翔一． 实验目的1．加深对零电压准谐振软开关电路工作原理的理解； 2．了解零电压准谐振软开关电路的调试方法； 3．了解零电压准谐振软开关电路的优缺点。
二． 实验电路原理及实验线路准谐振零电压软开关电路的基本思想是：谐振电容Cr 基本上是与开关管Q1并联的，在开关管导通时，谐振电容Cr 上的电压为零；当开关管关断时，Cr 限制开关管上电压的上升率，从而实现开关管的零电压关断；当开关管导通时；Lr 和Cr 谐振工作使Cr 上的电压回到零，从而实现开关管的零电压开通。
其工作原理如图3-69所示：图3-69工作原理及波形图在一个开关周期T r 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； 、 ③L f >>L r ；④L f 足够大，在一个开关周期中，其电流基本保持不变，为I i ，这样L f 和输入电压V in专业：电子信息工程 姓名：唐圣鹏学号：3100103853 日期：2014.6.4 地点：教2 125可以看成一个电流为I i的恒流源；⑤C f足够大，在一个开关周期中，其电压基本保持不变，为Vo，这样C f和负载电阻可以看成一个电压为Vo的恒压源。
这里给出以下物理量的定义：①特征阻抗②谐振角频率③谐振频率④谐振周期1．电容充电阶段[t0,t1]在t0时刻之前，开关管Q1导通，输入电流I i经过Q1续流，谐振电容Cr，上的电压为O。
D1处于关断状态，谐振电感Lr的电流为零。
在t0时刻，关断Q1，输入电流I i从Q1中转移到Cr中，给Cr充电，电压从O开始线性上升，由于Cr的电压是慢慢开始上升的，那么Q l就是零电压关断。
在此开关模态中，Cr的电压为：在t1时刻,Vcr上升到输出电压Vo，开关模态1结束，它的持续时间为：2．谐振阶段[t1,t2]从t1时刻起，D1开始导通，Lr与C r谐振工作，谐振电感电流i Lr从O开始增加，i Lr和Vcr的表达式为：经过T r/2，到达t1a时刻，i Lr等于I i，此时Vcr到达最大值Vcrmax。
