开关电源中软开关技术应用探析

软开关技术对通信电源的影响当今时代的发展，软开关技术作为一种新型技术的发展和运用使得越来越多的生产厂商受益，这是在信息化时代下，利用科技技术的研发和尝试。

软开关先进技术的使用更是在通信电源的应用中更具有实际的现实意义，其更为安全、操作更为科学化，在通信电源中的应用是如虎添翼。

1通信电源目前存在的弊端通信电源一般会出现问题较多的是整流模块退出、模块不均流、电池久压不保护、空开跳开、防雷器故障、保险管断开等。

而出现直流断电器故障，是由于我们采用的是直流断器，触点使用的是常闭触点，如若对断路器发出断开指令无反应时，易出现直流配电单元故障。

而在另一方面交流配电单元也易出现明显的故障，交流变送器出现了异常，无法正常地运转。

通信电源系统在通信系统所具有的地位不可替代，一旦通信电源系统故障引起对通信设备的供电中断，通信设备就会完全失灵，无法正常工作运转，造成通信电路中断、通信系统瘫痪，从而造成重大的经济损失和社会负面效益。

其中，目前通信电源系统常见的问题和弊端有以下几种：（1）交流配电单元的问题中的防雷器单元，在易发生的故障当中，防雷器易损坏。

（2）交流输入缺相，造成的因素很多，往往无法正确及时分析得出解决方案，其中涉及的是交流变送器的故障。

（3）交流接触器不吸合，造成的因素是交流输入的A相缺相，交流接触器线圈供电保险丝烧坏，交流接触器控制板出现故障。

（4）直流断路器的故障问题，直流电流显示不正确，其电流传感器斜率选择不正确，非常大的电流值显示不正确。

2软开关技术原理及其优越性2、1软开关技术原理硬开关的开通和关断过程伴随着电压和电流的剧烈变化，产生较大的开关损耗和开关噪声。

而软开关在电路中增加了小电感、电容等谐振元件，在开关过程前后引入谐振，使开关条件得以改善。

降低开关损耗和开关噪声，软开关有时也被称为谐振开关。

软开关其工作原理是，软开关电路中S关断后Lr与Cr间发生谐振，电路中电压和电流的波形类似于正弦半波。

软开关在开关电源中的应用研究作者：宋臻达来源：《科技资讯》2016年第35期摘要：软开关技术是一种新型技术，在各类领域都有广泛的应用，并不断朝着小型化、轻量化的方向发展。

开关电源的发展不仅进一步减小系统的体积，增大了开关的性价比与功率密度，还提升了开关的瞬时相应速度，抑制来电源音频噪声，成为下一阶段的一个发展趋势，在各个领域中都有着广泛的应用。

该文主要针对软开关技术在开关电源中的应用进行分析。

关键词：软开关开关电源应用中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（b）-0047-02当今，随着科技的不断发展、进步，开关电源也得到了不断的发展和创新。

在开关电源技术发展中，小型化、轻量化的装置已经得到了应用，这是发展的一个方向和潮流。

另外，开关电源也对效率和电磁兼容性有了更高要求。

推广软开关技术，可以有效解决开关噪声问题以及电路中的开关损耗问题，提高开关频率。

1 软开关技术概述软开关技术指的是在电压为零的时候，开关管导通，电流为零的时候，开关管关闭。

软开关技术对于创新开关功能非常有效，且更加具备节能和环保性，将“人”的因素融入其中。

硬开关的开通和关断过程伴随着电压和电流的剧烈变化，产生较大的开关损耗和开关噪声。

而软开关在电路中增加了小电感、电容等谐振元件，在开关过程前后引入谐振，使开关条件得以改善。

降低开关损耗和开关噪声，软开关有时也被称为谐振开关。

2 软开关电路分类2.1 准谐振开关电路这准谐振开关电路是指在零电压情况下导通，在零电流的情况下关闭。

这种电路简称为QRC。

这种电路的输出电压和频率成正比关系，而和占空比没有必然联系，因此，QRC也属于变频电源。

与PWM进行比较，该种电路在控制上更为复杂，然而耗损为零，效率非常高，在各个领域得到了应用。

2.2 ZVS—PWM开关电路这种电路有很多的优点。

第一，消耗的功率低，而且效率非常高；第二，工作频率非常高。

但是，当关断主开关的时候，其电压比输入电压多一倍，这种电压会对开关电路的运行产生不利影响。

开关电源中软开关技术应用探析摘要：未来技术的发展方向是软开关技术，其主要的发展态势是轻量化、小型化。

与此同时，对电磁兼容性与效率提出了较为严格的标准。

应用软开关技术，其主要的价值是解决开关噪声与开关损耗的状况，以此提升开关的频率。

文章是针对开关电源中软开关技术的应用，展开的深入全面的探究，并且提出相关建议，供相关人员参考。

关键词：开关电源；软开关；技术应用；探析在应用与设计开关电源的过程中，需要全面系统的应用软开关技术，实施技术攻关，全面设计与规划出使用时间较长、效率高、用途广泛的全新环保性能的开关电源。

促使开关电源中的软开关技术，得到有效应用。

一、概述软开关技术软开关技术具体是指，电压是零时开关管导通，电流是零时开关管关断。

一般状况下，将开关元件当中的电压波形的正弦波的叫做电压谐振开关电路。

其主要的工作方式是零电压开关ZVS，并且将流过开关的电流波形式正弦波形的叫做电流谐振开关电路，主要的工作方式是零电流开关。

二、软开关存在的主要弊端与不足（一）逆变器中软开关的应用逆变器是直流-交流转换电路。

在非接触式能量转换、高频加热及金属熔的解炉的转化过程中，具体是应用电流或者高频交流电压。

为减少损失与消耗、抑制浪涌，逆变器都会应用软开关技术。

在使用燃料电池、太阳能电池等质量过关电源的直流输电体系中，通常是高频逆变器对直流电压实施PWM控制，然后借助低通滤波器获取正弦电压，所以在逆变器当中可使用软开关。

在电动机控制之中，应用传感器方式的过程中，使用传感器检查转角和电流等微变量，迅速算出转矩等诸多参数，正交控制好电流和磁通。

所以，在电动机的驱动过程，也要使用软开关技术。

（二）磁性元器件的多功能化第一，转换电流当中一般应用变压器，科学应用变压器的遗漏或者励磁电感当成软开关的L与C，由此，变压器具备诸多功能；第二，在应用磁性元件的过程中，为缩小体积，最为主要的是需要除掉直流偏磁，应用有源钳位电炉，能够由谐振电容促使变压器磁复位，所以，针对软开关实用性能，最为重要的是磁性元器件之间的配合；第三，介于软开关的L要经过高频电流，并且大振幅的工作，所以，存在高频损耗的状况，出现发热现象，为除去铁损耗而应用空心线圈电感导致线圈变大；介于邻近效应、集肤效应的价值，扩大了阻性损耗。

开关电源中软开关技术的应用分析发表时间：2018-07-18T16:07:04.763Z 来源：《科技中国》2018年1期作者：严骅[导读] 摘要：软开关技术是目前开关电源领域中的研究重点，软开关技术的诞生进一步推动了通信电源领域的发展，并在生活、生产实践中得到了广泛的应用，让人们享受到了更加便捷的生产和生活方式。

本文针对开关电源中软开关技术的概念进行解读，并针对其具体的应用展开分析。

摘要：软开关技术是目前开关电源领域中的研究重点，软开关技术的诞生进一步推动了通信电源领域的发展，并在生活、生产实践中得到了广泛的应用，让人们享受到了更加便捷的生产和生活方式。

本文针对开关电源中软开关技术的概念进行解读，并针对其具体的应用展开分析。

关键词：开关电源；软开关技术；应用科学技术的发展也带动了开关电源技术的革新，目前，越来越多的人倾向体积小，轻便的开关电源，这是开关电源的一个发展趋势。

软开关技术就是在这样的背景下的发展起来的，它符合现代人要求开关电源体积小，质量轻的特点，是一种新型的技术，已经广泛的应用于的各个领域。

同时软开关技术还提升了开关电源的质量和使用效率。

一、软开关电源的概述软开关技术是一种新型的电源技术，它更加符合环保和节能的理念，是开关电源的一次创新。

软开关技术的工作原理其实比较简单，就是在电压为零的时候，开关管是通着的，当电流为零的时候，开关管是关闭的，这样就可以有效的保护开关，避免在多次的开关中，因为电流及电压的变化而造成损害。

同时，软开关的电路结构也发生了改变，增加了小电感、电容等原件，可以有效的降低开关损耗和噪音，让开关的工作环境更加安全。

在传统的通信电源中，常常会出现空开跳开、模块不均流、保险管断开、防雷器故障、整流模块退出的问题，而软开关技术的应用则有效解决了这一问题。

与传统的开关相比，软开关设备体型小，在以往的通信电源中，电容、滤波电感、变压器的重量与体积占据着交稿的比例，降低了电路效率，容易引发电磁干扰问题，而软开关的体积小，就很好的解决了上述难题。

开关电源高频化和软开关技术开关电源高频化和软开关技术近年来, 电力电子技术发展迅猛, 直流开关电源广泛应用于计算机、航空航天等领域。

如今, 笨重型、低效电源装置已被小型、高效电源所取代。

为了实现电源装置的高性能、高效率、高可靠性,减小体积和重量, 必须实现直流开关电源的高频化。

直流开关电源的高频化不仅减小了功率变换器的体积, 增大了变换器的功率密度和性能价格比, 而且极大地提高了瞬时响应速度, 抑制了电源所产生的音频噪声, 从而已成为新的发展趋势。

然而功率变换器开关频率的进一步提高将受以下因素的限制: ①在通断瞬间切换过程中, 功率器件的开关应力。

②开关损耗。

③剧烈的d i/ d t 和d u/ d t 冲击及其产生的电磁干扰(EMI) 。

软开关技术是使功率变换器得以高频化的重要技术之一, 它应用谐振的原理, 使开关器件中的电流(或电压) 按正弦或准正弦规律变化。

当电流自然过零时, 使器件关断(或电压为零时, 使器件开通) , 从而减少开关损耗。

它不仅可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、容性开通问题、感性关断问题及二极管反向恢复问题, 而且还能解决由硬开关引起的EMI 等问题。

为此先后有人提出了谐振变换器( resonantconverter) , 准谐振变换器(quasi resonant converter)和多谐振变换器(muti resonant converter) , 零开关PWM 变换器(zero switching PWM converter) , 零转换PWM变换器(zero transition PWM converter) 及无源无损缓冲电路(passive lossless snubber circuit) 等多种软开关技术。

谐振变换器谐振变换器实际上是直流开关电源负载谐振变换器, 在20世纪70 年代最早被提出来, 它通过在标准PWM变换器结构上简单地附加谐振网络的方法而得到。

软开关技术在电力电子变换电路的应用论文本文对传统的硬开关技术所存在的开关损耗及电力公害等不足进行了详细的分析，在此基础上提出了软开关的概念，阐述了软开关的工作原理，分析了软开关存在的不足。

一、硬开关及其所存在的问题在硬开关过程中，开关器件在较高电压下通过较大电流，会产生很大的开关损耗。

开关损耗随开关频率的提高成正比增加，不仅降低了变压器的效率，而且严重的发热温升可能使开关器件的寿命急剧缩短，此外还会产生严重的电磁干扰噪声，难与其他敏感电子设备电磁兼容。

二、软开关原理如果在电力电子变换电路中采取一些措施，如改变电路结构和控制策略，使开关器件在开通过程中其端电压为0，则可以大大缓解上述问题，这种开通方式称为零电压开通;同理，若使开关器件在关断过程之前其承载的电流已降为零，则这种关断方式称为零电流关断。

零电压开通、零电流关断是电力电子器件最理想的开关方式，其开关过程中无能量损耗，但如果开关器件在开通过程中其端电压很小，在关断过程中其电流也很小，则这种开关过程的功耗也很小，称之为软开关。

在电力电子变换电路中，利用LC谐振特性使变换器中开关器件的端电压uv或电流iv自然地谐振过零，在开关器件端电压uv降为零后(如图1a中t0时刻)，即其等效电阻Rv变为零后，施加驱动信号，开通电路。

这样在电流iv的建立过程中电流、电压因没有重叠时间而无开通损耗，即Pon=uv×iv=0，这种开通方式称为零电压开通，如图1a所示。

如果流经开关器件的电流因电路谐振电流自然地降为零(如图1a中t1时刻)，则在开关管电流下降时因开关管仍处于通态，Rv=0，其电压为零而无损耗关断，电流降到零后再撤除驱动信号。

由于电流早已为零也无开关损耗，这种关断方式称为零电流关断，如图1a所示。

零电压开通和零电流关断都无开关损耗，这当然是最理想的软开关过程。

但如果象图2b所示，施加驱动信号后，在Rv减小、电流上升的开通过程中，电压uv不大或迅速下降为零，这种开通过程开通损耗不大，称之为软开通。