基础电子里的零电流开关与零电压开关

简介：
本文探讨了在基础电子产品设计中常用的两种开关技术——零电流开关和零电压开关的工作原理、应用及其优势，旨在帮助读者理解并有效运用这些技术。 ZCS PWM（或ZVS-PWM）转换器技术结合了PWM开关变换技术和ZCS（或ZVS）准谐振变换技术的优点。这种软开关变换器的早期形式是谐振变换器，它通过在标准PWM开关上添加一个谐振网络来实现零电流切换(ZCS)或者零电压切换(ZVS)，利用局部共振效果。 下面我们将介绍ZCS和ZVS的基本概念。图1展示了这两种类型的准谐振开关示意图：其中Lr表示用于产生共振效应的电感（包括电路中的杂散电感及变压器漏磁感应），Cr代表相应的并联电容（包含在功率半导体器件如晶体管内部的结间电容）。ZCS和ZVS之间存在一定的对偶关系，具体见表1。 根据图1(a)，可以看到，在一个典型的ZCS谐振开关中，当主控开关S1接通时，电路中的LrCr网络开始工作并触发共振现象；此时流经该晶体管的电流会按照近似正弦波的形式变化。