[发明专利]一种软开关方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源中有关Z源及CUK技术的多相组合，特别涉及一种把直流DC(电压源V1N)，经多相Z源受控于多相电力电子开关的“接通(ON)断开(OFF)”时段之比(占空比D)，实现无缝升压或降压的调控，转变为多相电流源(ia，ib，ic....)的集合，向负载RO提供所需电压UO直流电流源(io=∫OT(ia+ib+ic)dt)]]>的软开关方法。

背景技术

开关电源常用于适配器，例如手提电脑的电源适配器；LED灯的电源适配器等。对电源适配器的要求，除外观要求薄、轻、短、小之外，尤其要求功率因数超过0.90，电功效率超过0.90，EMC达标且有较大富裕度之外，可靠性和稳定性尤为重要。用传统电力电子学方法实施有困难。

传统主动软开关CUK拓扑，实施时发现输出功率不够大，效率不够高；虽可用多相CUK拓扑，有效提升功率，但效率仍不够高。

发明内容

本发明的目的是提供一种软开关方法，结合Z源技术，采用多相Z源与多相Cuk相结合，解决传统主动软开关CUK拓扑输出功率不够大，效率不够高问题。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

一种软开关方法，用隔离二级管D1N把电源U1N与多相Z源隔离，稳恒电源U1N或动态电源u_CZO经磁集成多相电感分别接到各相电力电子开关。

所述磁集成多相电感Lza、Lzb、Lzc、Lzo之间解耦无互感耦合。

所述各相电力电子开关过零时刻不相同，输出端复合波形不过零，实现低纹波。

用隔离二级管D1N把电源U1N与Z源隔离，只允许电源U1N经D1N向Z源供电，而避免u_CZO反向过充造成U1N损坏。

本发明的突出效果在于：

1、提供DC电压源——DC电流源的方法，具备传统第一级BOOSt升压APFC和第二级BUCK降压电流源的功能，且可实现对升压——降压无缝调压，以及转化为纹波很小的可控电压适当的大功率电流源供负载。

2、如需要适应交流负载，只须接续DC——AC逆变便能实现。

附图说明

图1是本发明所述软开关方法应用于三相Z源Cuk软开关拓扑的示意图。

具体实施方式

以下是结合附图对本发明的技术方案进一步详细说明：

为便于说明，从图1中抽出其中单相Z源——单相Cuk软开关作一个单元电路来予以阐述，其他各相可以类推。

当电力电子开关Vsa导通(NO)时，电流ia方向顺序如下：

(+UIN)→DIN→Lza→Vsa→(COUT并联LED)→Lzo→(-UIN)，流过电流ia。电压源(UIN)被Z源转化为电流源(ia)向负载供电。

由于经过串有电感Lza和电感Lzo，因电感电流不能突变，所以Vsa是“零电流导通ZCS(NO)”。

当电力电子开关Vsa断开(OFF)时，由于电容CZV串二级管DV与Vsa并联，电容电压不能突变，所以Vsa(OFF)是“零电压断开ZVS(OFF)”，由于电容CZV的电容量不太大，电容充电流很快Vsa导通时泄放完毕。由于电感电流滞后，电容电流超前的原理，已充电贮能的电容CZV先行放电，电容CZV放电电流iczv方向顺序如下：

(+UCZV)→Vsa(oN)→(COUT并联LED)→Lzo→DF→(-UCZV)，把电能回馈到负载(COUT并联LED)。

可见iczv这时与上述Vsa导通(ON)的主开关电流ia方向相同。

下面进一步分析Z源的作用：

当Lza已经有电流ia达到峰值iamax时，Vsa突然从导通(ON)转变为断开(OFF)，由于电流连续性原理，ilza等于c_za和c_zv两个电容充电流之和，即ilza＝ic1+ic2