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2013-8-6 閱讀(1093)
開(kāi)關(guān)電源中的硬開(kāi)關(guān)和軟開(kāi)關(guān)是針對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管而言的,。硬開(kāi)關(guān)是不管開(kāi)關(guān)管上的電壓或電流,，強(qiáng)行接通或關(guān)斷開(kāi)關(guān)管,。當(dāng)開(kāi)關(guān)管（漏極和源極之間,，或者集電極和發(fā)射極之間）的電壓及電流較大時(shí),，切換開(kāi)關(guān)管,，由于開(kāi)關(guān)管狀態(tài)間的切換（由導(dǎo)通到截止，或由截止到導(dǎo)通）需要一定的時(shí)間,，這樣就會(huì)造成在開(kāi)關(guān)管狀態(tài)切換的某一段時(shí)間內(nèi),，電壓和電流有一個(gè)交越區(qū)域，這個(gè)交越造成的開(kāi)關(guān)管損耗（開(kāi)關(guān)管的切換損耗）隨開(kāi)關(guān)頻率的提高而急速增加,。
若是感性負(fù)載,，在開(kāi)關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)會(huì)感應(yīng)出尖峰電壓。開(kāi)關(guān)頻率越高,，關(guān)斷越快，該感應(yīng)電壓越高,。此電壓加在開(kāi)關(guān)器件兩端,，容易造成器件擊穿。若是容性負(fù)載，在開(kāi)關(guān)晶體管導(dǎo)通瞬間的尖峰電流大,。因此,，當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管在很高的電壓下接通時(shí)，儲(chǔ)存在開(kāi)關(guān)晶體管結(jié)電容中的能量將以電流形式全部耗散在該器件內(nèi),。頻率越高,，開(kāi)通電流尖峰越大，從而會(huì)引起開(kāi)關(guān)管的過(guò)熱損壞,。
另外,，在次級(jí)高頻整流回路中的二極管，在由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí),，有一個(gè)反向恢復(fù)期,，開(kāi)關(guān)晶體管在此期間內(nèi)接通時(shí)，容易產(chǎn)生很大的沖擊電流,。顯然頻率越高,，該沖擊電流也越大，對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管的安全運(yùn)行造成危害,。
zui后,，做硬開(kāi)關(guān)運(yùn)用的開(kāi)關(guān)電源中，開(kāi)關(guān)晶體管會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁騷擾,。隨著頻率的提高和電路中的di/dt和du/dt增大,，所產(chǎn)生的電磁騷擾也在增大，影響開(kāi)關(guān)電源本身和周?chē)娮釉O(shè)備的正常工作,。
上述問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了開(kāi)關(guān)器件（開(kāi)關(guān)晶體管和高頻整流二極管）工作頻率的提高,。近年來(lái)開(kāi)展的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)研究為克服上述缺陷提供了一條有效的途徑。和硬開(kāi)關(guān)工作原理不同,，理想的軟關(guān)斷過(guò)程是電流先降小到零,，電壓在緩慢上升到斷態(tài)值，所以關(guān)斷損耗近似為零,。由于器件關(guān)斷前電流已經(jīng)下降到零,，便解決了感性關(guān)斷問(wèn)題。理想的軟開(kāi)通過(guò)程是電壓先降到零,，電流在緩慢上升到通態(tài)值,，所以開(kāi)通損耗近似為零，器件結(jié)電容的電壓也為零,，解決了容性開(kāi)通問(wèn)題,。同時(shí)，開(kāi)通時(shí),，二極管反向恢復(fù)過(guò)程已經(jīng)結(jié)束,，因此二極管反向恢復(fù)問(wèn)題不存在,。
軟開(kāi)關(guān)技術(shù)還有助于電磁騷擾水平的降低，其原因是開(kāi)關(guān)晶體管在零電壓的情況下導(dǎo)通和在零電流的情況下關(guān)斷,，同時(shí)快恢復(fù)二極管也是軟關(guān)斷的,，這可以明顯減小功率器件的di/dt和du/dt，從而可以減小電磁干擾的電平,。
一般來(lái)說(shuō)軟開(kāi)關(guān)的效率較高（因?yàn)闆](méi)有切換損）;操作頻率較高,，PFC或變壓器體積可以減少，所以開(kāi)關(guān)電源的體積可以做到更小,。但成本也相對(duì)較高,，設(shè)計(jì)較復(fù)雜。
