目前，软开关技术在功率变换电路中的应用己经成为当前功率变换技术的最热门的研 究方向之一，大致集中在以下几个方面。

①使所有的开关器件均工作在软开关条件下，减小其开通和关断损耗，减小半导体器件的 电压和电流应力；

②尽量减小存在于谐振网络中的环流能量，减小电路整体的损耗；

③使电路能在较宽的输入电压和负载变化范围内满足软开关条件；

④变换电路拓扑简单，控制方便；

⑤能够适合高频、大功率应用场合。 综上所述，软开关技术实际上是利用电感和电容来对开关器件的开关轨迹进行整形。

然而它不同于缓冲电路，从能量的角度来看，缓冲电路是将开关损耗转移给自身而消耗掉， 对变流器的转换效率没有提高，甚至会使效率有所降低，而软开关技术则是真正意义上的 减小开关损耗，同时能大大降低 EMI 的影响，使变换器能以更高的开关频率工作，提高相 应变换器的功率密度，从而使变换器具有更高的效率，自身体积、重量大大减小，提高了 其可靠性。

2 降压斩波电路工作原理

图 2。1 基本的降压斩波电路

(a)电路结构 (b)驱动信号波形

降压斩波电路的基本结构如图 2。1 所示。电路由开关管 S、续流二极管 D,滤波电感 L, 滤波电容 C,输入电源 U 以及负载 R 构成。通常采用全控型开关器件作为变换器的开关， 为了使开关管工作在开关状态，在其控制端施加周期一定、高电平存在时间可调的驱动脉 冲信号。论文网

图 2。1(b)所示为驱动信号波形，其中，Sg 为驱动信号，Ts为其周期，Ton为一个周期 中的导通时间，Toff为关断时间。

当图 2。1（a)中所示电路中的开关管加上图 2。1（b)所示驱动信号后，在负载上便可产

生随导通比 D 变化而变化的直流电压 U。它的工作原理是:当开关导通时，电感 L 开始储能，

电感电流iL呈线性上升，二极管 D 因反向偏压而截止，电容 C 充电。当开关截止时，电

感 L 开始释放能量而两端电压极性被反转，这样使得二极管 D 因正向偏压而导通，电感

电流 iL呈线性下降，并将能量供应给负载端，负载电压极性不变且比较平直。C 是滤波电 容，它使输出电压的纹波进一步减小。从原理上讲，此电容可以去掉，只要电感 L 足够

大，输出电压就可较为平直，但加上不大的电容，即可以使纹波显著减小，还可以减小电 感量。所以，工程应用时往往都加上此电容。显然，开关管导通时间越长，传递到负载的 能量越多，输出电压也就越高。PWM 控制方式就是在开关频率固定的情况下通过改变驱动 信号的占空比来控制电路的输出。

3  软开关降压斩波电路工作原理

软开关有多种实现方式，其中零开关较为普遍。这里取零电流降压斩波为例。

ZCS PWM Buck 变换器结构如图 3。1 所示，输入直流电源Uin，主开关 S 和反并二极管D1， 辅助开关管S1和反并二极管D2，谐振电感Lr和谐振电容Cr，续流二极管 D。滤波电感Lo， 滤波电容Co，负载电阻 R。

图 3。1 典型 ZCS PWM Buck 变换器

在对典型 ZCS PWM Buck 变换器进行分析前，做如下几点近似。

（1）变换器工作已达到稳态；

（2）所有功率电子器件均为理想器件；

（3）电感，电容均为理想储能元件；

（4）输入电压稳定；

（5）由于滤波电感足够大，故在一个开关周期内，可认为流过的电流可视为恒流；这