谐振式开关电源电路谐振的条件及其特点
电路的谐振现象
为了更好地理解谐振式电源，这里回忆一下电路谐振的条件及其特点。
一、串联电路的谐振
一个r、l、c串联电路，在正弦电压作用下，其复阻抗：z=r+j(ωl-1/ωc)一定条件下，使得xl=xc，即ωl=1/ωc ，z=r，此时的电路状态称为串联谐振。明显地，串联谐振的特点是：1．阻抗角等于零，电路呈纯电阻性，因而电路端电压u和电流i同相。2．此时的阻抗最小，电路电流有效值达到最大。3．谐振频率：ωo=1/√lc 。4．谐振系数或品质因素：q=ωol/r=1/ωocr=（√l/c）/r。由于串联谐振时，l、c电压彼此抵消，因此也称为电压谐振。从外部看，l、c部分类似于短路。而此时uc、ul是输入电压u的q倍。q值越大，振荡越强。这里的z0=√l/c，我们称为特性阻抗，它决定了谐振的强度。5．谐振发生时，c、l中的能量不断互相转换，二者之间反复进行充放电过程，形成正弦波振荡。二、并联电路的谐振一个r、l、c并联电路，在正弦电压作用下，其复导纳：y=1/r-j(1/ωl-ωc)一定条件下，使得yl=yc，即1/ωl=ωc ，y=1/r，此时的电路状态称为并联谐振。明显地，串并谐振的特点是：1．导纳角等于零，电路呈纯电阻性，因而电路端电压u和电流i同相。2．此时的导纳最小，电路电流有效值达到最小。3．谐振频率：ωo=1/√lc 。4．由于并联谐振时，l、c电流彼此抵消，因此也称为电流谐振。从外部看，l、c部分类似于开路，l、c各自有效电流却达到最大。5．谐振发生时，c、l中的能量不断互相转换，二者之间反复进行充放电过程，形成正弦波振荡。
谐振式电源的基本原理
谐振式电源是新型开关电源的发展方向。它利用谐振电路产生正弦波，在正弦波过零时切换开关管，从而大大提高了开关管的控制能力，并减小了电源体积。同时，也使得电源谐波成分大为降低。另外，电源频率得到大幅度提高。pwm一般只能达到几百k，但谐振开关电源可以达到1m以上。普通传统的开关电源功率因素在0.4-0.7，谐振式电源结合功率因素校正技术，功率因素可以达到0.95以上，甚至接近于1。从而大大抑制了对电网的污染。这种开关电源又分为：1．zcs——零电流开关。开关管在零电流时关断。2．zvs——零电压开关。开关管在零电压时关断。在脉冲调制电路中，加入l、c谐振电路，使得流过开关的电流及管子两端的压降为准正弦波。zcs电流谐振开关中，lr、cr构成的谐振电路通过lr的谐振电流通过s，我们可以控制开关在电流过零时进行切换。这个谐振电路的电流是正弦波，而us为矩形波电压。这里的l1用于限制di/dt，c1用于传输能量，在开关导通时，构成串联谐振。用零电流开关替代pwm电路的半导体开关，可以组成谐振式变换器电路。
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