软开关技术综述——
高频软开关技术，到目前为止，已提出了多种不同的软开关拓扑结构，实际应用也取得了一系列成功。最先出现的软开关的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, 要求其大的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。软开关技术先后经历了串联或并联谐振技术（20世纪70年代）、准谐振或多谐振技术（20世纪80年代中期）、ZCS-PWM 或ZVS-PWM技术（20世纪80年代末期）、移相全桥ZVS-PWM技术（20世纪 80年代末期）、ZCT-PWM 或ZVT-PWM技术（20世纪90年代初期）、全桥移相ZVZCS-PWM技术（20世纪90年代中期）等发展阶段。
随着电力电子技术的发展,目前对电力电子装置的要求愈加趋向于小型化, 轻量化,并希望能提高开关频率,但是目前开关器件的频率已接近于极限,并且随着频率的提高又带来了噪声污染、 电磁干扰、开关应力、 开关损耗等一系列问题。目前的研究仍是针对解决上述问题而进行的, 最近的研究成果包括新型电路结构的出现和应用范围的不断扩大等。Chien- ming Wang提出了一种新型的功率因数校正器。这种功率因数校正器采用传统的脉宽调制,软换相技术及瞬时平均线电流控制方法。他设计了一种新的零电压开关脉宽调制(ZVS- PWM)辅助电路,可实现主开关和辅助开关的零电压开关, 辅助开关实现零电流开关, 其主开关软换相时电流应力小,传输损耗小。
H1Ogiwara, M1Itoi 和M1Nakaoka 设计出一种新型的单端推挽式软开关高频逆变器,该逆变器应用于高频感应加热装置。这一新模型是在传统电路的基础上加上谐振电路。这样可实现软开关并且在对称的PWM辅助电路下能在大范围内连续调节输出功率,其工作频率固定为20kHz,用在家用加热电器中具有很好的安全性和高效性。
C1M1Wang, H1J1Chiu和D1R1Chen提出了一种新型的零电流 PWM 开关单元, 这种开关单元可以使主开关和辅助开关都能在零电流时开通和关
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断。这种变换器的优点是：工作于固定频率,减少了换相损耗,只采用了一个谐振电感使电路的结构简单且电流应力小,它适用于采用IGBT的大功率场合。
如今,软开关变换器都应用了谐振原理, 在电路中并联或串联谐振网络, 势必产生谐振损耗, 并使电路受到固有问题的影响。为此, 人们提出了组合软开关功率变换器的理论。组合软开关技术结合了无损耗吸收技术与谐振式零电压技术、 零电流技术的优点,电路中既可以存在零电压开通, 也可以存在零电流关断, 同时既可以包含零电流开通, 也可以包含零电压关断, 是这4种状态的任意组合。
目前，软开关技术的进展主要在小功率开关电源领域，对于中大功率电源，特别是焊接电源，由于工作环境恶劣，器件容量及可靠性等方面的原因，软开关技术应用还比较少。但从长远观点来看，软开关技术应用到逆变焊接电源中是焊接电源的发展方向。目前已研制出产品，如双 IGBT 管正激零电压转换-脉宽调制（ZVT-PWM）软开关焊接电源，输出 20 kW,500A,开关频率40kHz，效率92 %。该电源冲击电流小，动态特性好，负载不影响软开关特性。
软开关技术因其众多优越性, 成为降低开关损耗、 提高系统效率、 改善电磁干扰、提高系统可靠性的一个重要手段,受到越来越多的关注。减少元器件的数量是提高电源效率，提高可靠性，降低成本的根本措施。软开关虽然可以减少开关损耗，但由于增加了元件数量，使系统的成本增加，并使控制变得复杂。因此，近几年对软开关的研究，通常结合功率因数校正（PFC）技术，把软开关、功率因数校正合并为一级，从整体上提高电源的性能。可以预见，简化电路及变流电路的结构，提高整体性能是今后软开关技术的研究方向。
四．结语：
软开关技术的出现，改善了硬开关存在的损耗、噪声等问题，提高了开关的频率。随着电力电子技术的不断发展,软开关技术正由新兴技术不断走向成熟。研究人员不断取得新的进展,使电力系统的转换和传输中能量损耗
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不断降低,电磁干扰逐渐减少, 噪声污染正进一步得到解决。
参考文献
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