軟開關技術綜述

　　（b）準諧振變換器（Quasi-resonant converters, QRCs） ：它開關技術的一次飛躍，其特點是諧振元件參與能量變換的某一個階段，不是全程參與。由于正向和反向LC回路值不一樣，即振蕩頻率不同，電流幅值不同，所以振蕩不對稱。一般正向正弦半波大過負向正弦半波，所以常稱為準諧振。無論是串聯LC或并聯LC都會產生準諧振。利用準諧振現象，使電子開關器件上的電壓或電流按正弦規律變化，從而創造了零電壓或零電流的條件，以這種技術為主導的變換器稱為準諧振變換器。準諧振變換器分為零電流開關準諧振變換器（Zero-current-switching Quasi-resonant converters, ZCS QRCs）和零電壓開關準諧振變換器（Zero-voltage-switching Quasi-resonant converters, ZVS QRCs）。

　　（c）多諧振變換器（Multi-resonant converters, MRCs）：它和準諧振變換器一樣，也是開關技術的一次飛躍，其特點是諧振元件參與能量變換的某一個階段，不是全程參與。多諧振變換器的諧振回路、參數可以超過兩個，例如三個或更多，稱為多諧振變換器。多諧振變換器一般實現開關管的零電壓開關。這類變換器需要采用頻率調制控制方法。

為保持輸出電壓不隨輸入電壓變化而變化，不隨負荷變化而變化（或基本不變），諧振、準諧振和多諧振變換器主要靠調整開關頻率，所以是調頻系統。調頻系統不如PWM開關變換器那樣易控，這是因為調頻系統是依靠L、C振蕩使得電路產生諧振和準諧振的，L、C振蕩所產生的正弦波具有較高的電壓或電流的有效值，通常會使導電損耗有所增加，功率器件所受的電壓與電流的應力都要比相應的硬開關PWM變換電路功率器件承受的壓力大，并且該應力隨電路的Q值和負載變化而變化。調頻系統是依靠改變開關頻率來改變變換器的輸出，開關頻率大范圍變化使得濾波器、變壓器設計難以優化，干擾難以抑制，而且由于調頻來調節輸出，負載變化大時，相應的電壓和電流調節范圍比相應PWM變換電路窄，超前一定范圍后，變換電路不能達到零電壓或零電流開關條件，不能達到滿載或空載。因此為了克服調頻系統的缺點和充分發揮PWM的優點，出現了零開關－PWM變換器和零轉換－PWM變換器。

　　（2）零開關PWM變換器（Zero switching PWM converters）:它可分為零電壓開關PWM變換器（Zero-voltage-switching PWM converters）和零電流開關PWM變換器（Zero-current-switching PWM converters）。該類變換器是在準諧振變換器的基礎上，加上一個輔助開關管，來控制諧振元件的諧振過程，實現恒定頻率控制，即實現PWM控制。這樣，變換器已有電壓過零（或電流過零）控制的軟開關特點，又有PWM恒頻調寬的特點。這時諧振網絡中的電感是與主開關串聯的。與準諧振變換器不同的是，諧振元件的諧振工作時間與開關

周期相比很短，一般為開關周期的1/10~1/5。

　　（3）零轉換PWM變換器（Zero transition converters）:零轉換－PWM變換器，與零開關－PWM變換器并無本質上的差別，也是軟開關與PWM的結合。只不過諧振網絡與主電子開關是相并聯的。它可分為零電壓轉換PWM變換器（Zero-voltage-transition PWM converters, ZVT PWM converters）和零電流開關PWM變換器（Zero-current-transition PWM converters, ZVT PWM converters）。這類變換器是軟開關技術的又一個飛躍。它的特點是變換器工作在PWM方式下，輔助諧振電路只是在主開關管開關時工作一段時間，實現開關管的軟開關，在其他時間則停止工作，這樣輔助諧振電路的損耗很小。

　　5 結 論

　　為使開關電源輕、小、薄，發展趨勢是高頻化。而高頻化使傳統的PWM開關功耗加大、效率降低、噪聲增加。因此，實現零電壓導通、零電流關斷的軟開關技術將成為開關電源產品未來的主流。國際上開關變換器正向軟開關、高頻化發展。

　　參考文獻：
[1] “An improved family of zero-voltage-transition PWM converter”, Yan Zhu, Daohong Ding, proceedings of International Power Electronics Motion Control Conference, 1996, Page（s）:317-321
[2] “Power electronic converter technology” Steigerwald, R.L, Proceedings of the IEEE , Volume: 89 Issue: 6 , June 2001 , Page（s）: 890 –897
[3] 新穎開關穩壓電源，葉慧貞，楊興洲 編著，國防工業出版社。
[4] 開關電源的原理與設計，張占松，蔡宣三 編著，電子工業出版社。