Mjuka växlingsapplikationer vid växling av strömförsörjning
För närvarande används omkopplande strömförsörjning i stor utsträckning i nästan all elektronisk utrustning med egenskaperna liten storlek, låg vikt och hög effektivitet, vilket är en oumbärlig strömförsörjningsmetod för den snabba utvecklingen av dagens elektroniska informationsindustri. Det är en oumbärlig strömförsörjning för den snabba utvecklingen av dagens elektroniska informationsindustri.
Hård switching och mjuk switching i switchande strömförsörjningar är för switchande transistorer. Hård omkoppling är att slå på eller stänga av switchtransistorn med våld oavsett spänningen eller strömmen på switchtransistorn. När omkopplingsröret (mellan drain och source, eller mellan kollektor och emitter) spänning och ström är stor, tar omkopplingen av switchröret, på grund av växlingen mellan switching tubtillståndsomkoppling (från ledning till cutoff, eller från cutoff till ledning) en viss tid, vilket kommer att orsaka att kopplingsrörets tillstånd växlar under en viss tidsperiod, spänningen och strömmen finns ett kors över regionen, övergången orsakad av kopplingsrörsförlusten (kopplingsrörets kopplingsförlust) med omkopplingen frekvens, kopplingsröret kopplingsförlust. Omkopplingsförlust (omkopplingsförlust för omkopplingsröret) ökar snabbt med ökningen av omkopplingsfrekvensen.
Vid induktiva belastningar induceras en spikspänning när kopplingstransistorn stängs av. Ju högre omkopplingsfrekvens, desto snabbare avstängning och desto högre inducerad spänning. Denna spänning läggs till båda ändarna av omkopplingsenheten, vilket lätt kan få enheten att gå sönder.
I fallet med kapacitiva belastningar är spikströmmen vid tidpunkten för omkopplingstransistorledning hög. Därför, när omkopplingstransistorn slås på vid en mycket hög spänning, kommer all energi som är lagrad i kopplingstransistorns kapacitans att försvinna i anordningen i form av ström. Ju högre frekvens, desto större spik för startström, vilket kan orsaka överhettningsskador på kopplingsröret.
Dessutom, dioden i den sekundära högfrekventa likriktarkretsen, från ledning till avstängning, det finns en omvänd återhämtningsperiod, omkopplingstransistorn i perioden på, det är lätt att producera en stor inkopplingsström. Uppenbarligen, ju högre frekvens, desto större är startströmmen, vilket är skadligt för den säkra driften av switchtransistorn.
Slutligen, i omkopplingsströmförsörjningen som används för hård omkoppling, genererar omkopplingstransistorn allvarliga elektromagnetiska störningar. När frekvensen ökar och di/dt och du/dt i kretsen ökar, ökar också den genererade elektromagnetiska störningen. När frekvensen ökar och di/dt och du/dt i kretsen ökar, ökar också den genererade EMI, vilket påverkar den normala driften av själva strömförsörjningen och den omgivande elektroniska utrustningen.
Ovanstående problem hindrar allvarligt förbättringen av arbetsfrekvensen för omkopplingsanordningar (omkopplingstransistorer och högfrekventa likriktardioder). Under de senaste åren har forskningen inom mjukväxlingsteknik gett ett effektivt sätt att övervinna ovanstående defekter. Forskningen inom mjukväxlingsteknologi som genomförts under de senaste åren ger ett effektivt sätt att övervinna ovanstående defekter. Till skillnad från den hårda omkopplingsprincipen är den idealiska mjuka avstängningsprocessen att strömmen sjunker till noll först och spänningen stiger långsamt till off-state-värdet, så att avstängningsförlusten minskar. Avstängningsförlusten är ungefär noll eftersom strömmen redan har sjunkit till noll innan enheten stängs av. Eftersom strömmen redan har sjunkit till noll innan enheten stängs av är problemet med induktiv avstängning löst. Den idealiska mjuka påslagningsprocessen är en där spänningen först sjunker till noll och strömmen stiger långsamt till off-state-värdet. Idealisk mjuk påslagningsprocess är att spänningen först sjunkit till noll, strömmen stiger långsamt till på-tillståndsvärdet, så startförlusten är ungefär noll, enhetens korsningskapacitansspänning är också noll, vilket löser den kapacitiva påslagningen problem. Samtidigt är den omvända diodåterställningsprocessen över vid start, så problemet med omvänd diodåterställning existerar inte.
Soft-switching-teknik bidrar också till att reducera elektromagnetiska störningsnivåer på grund av att kopplingstransistorn leder vid noll spänning och stängs av vid noll ström, medan snabbåterställningsdioden också är mjuk-off.
Samtidigt är snabbåterställningsdioden också mjukt avstängd, vilket avsevärt kan minska di/dt och du/dt för kraftenheten, och därmed kan nivån av EMI minskas.
