浅析零电流开关和零电流开关

中心议题：
    *  零电流开关
    *  零电流开关

ZCS PWM（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。

下面介绍ZCS和ZVS的基本概念。
　　
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。