在電路中，集成了諧振轉(zhuǎn)換器，以在一定程度上減少M(fèi)OSFET或IGBT等器件中出現(xiàn)開(kāi)關(guān)損耗的可能性。這些被認(rèn)為是在諧振電流振蕩下工作的逆變器。

一、什么是諧振轉(zhuǎn)換器：

我們已經(jīng)意識(shí)到這樣一個(gè)事實(shí)，即通過(guò)使用開(kāi)關(guān)設(shè)備，負(fù)載電流可以以電流隨時(shí)間變化率的高值（即di/dt）打開(kāi)或關(guān)閉流經(jīng)電路的總負(fù)載電流。設(shè)計(jì)用于處理高di/dt的設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)遇到高壓應(yīng)力。因此，這會(huì)導(dǎo)致與開(kāi)關(guān)設(shè)備相關(guān)的功率損耗增加。如果元件的尺寸減小，則會(huì)提高開(kāi)關(guān)頻率。在相對(duì)較高的頻率下，由于開(kāi)關(guān)和高壓應(yīng)力而引入的損耗也表現(xiàn)出相當(dāng)大的增加。不僅如此，開(kāi)關(guān)設(shè)備打開(kāi)和關(guān)閉產(chǎn)生的高di/dt和dv/dt也可能導(dǎo)致電磁干擾。

上述缺點(diǎn)的解決方法是，當(dāng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)時(shí)器件兩端的電壓和電流為零時(shí)，轉(zhuǎn)換器中的開(kāi)關(guān)將打開(kāi)和關(guān)閉。因此，據(jù)說(shuō)提供零電壓或零電流開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換器被視為諧振轉(zhuǎn)換器。這些轉(zhuǎn)換器所需的必要諧振由電路中存在的L和C元件提供。

二、諧振轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)：

傳統(tǒng)的諧振轉(zhuǎn)換器主要有3個(gè)部分，即開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、諧振電路和整流器網(wǎng)絡(luò)。開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)從直流電壓或電流源產(chǎn)生脈動(dòng)電壓和電流。開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果輸出進(jìn)一步提供給整流器網(wǎng)絡(luò)。饋送到整流器網(wǎng)絡(luò)的脈動(dòng)電壓或電流負(fù)責(zé)將脈動(dòng)直流信號(hào)整流為直流電壓或電流。諧振槽是電感器和電容器的組合，通過(guò)改變脈動(dòng)信號(hào)的頻率來(lái)執(zhí)行調(diào)制信號(hào)增益幅度的作用。有時(shí)為了避免變壓器飽和，一個(gè)直流阻斷電容器（Cb）用于開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)和整流器網(wǎng)絡(luò)之間。

三、諧振轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)：

1．零電流開(kāi)關(guān)諧振轉(zhuǎn)換器：

零電流開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器有兩種類(lèi)型，即L型和M型。在這兩種電路配置中，L和C是構(gòu)成串聯(lián)諧振電路的必要元件。電感的存在限制了電路中開(kāi)關(guān)電流的變化率?，F(xiàn)在讓我們分別討論這兩種電路配置。

2．L型ZCS諧振轉(zhuǎn)換器：

這里電路配置中使用的開(kāi)關(guān)器件可以是GTO、晶閘管、BJT、MOSFET、IGBT等。下圖是L型ZCS諧振轉(zhuǎn)換器的電路：

開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇取決于工作的頻率范圍?；旧?，對(duì)于低頻工作范圍，可以使用晶閘管、晶體管或IGBT。在兆赫茲范圍內(nèi)，使用功率MOSFET。諧振電路是由L和C組成的電路，該電路通過(guò)直流電源V連接直流而這里的濾波器電路是由L組成的1和C1跨負(fù)載連接。

最初，在穩(wěn)態(tài)條件下，恒流I0流經(jīng)負(fù)載。此外，電路中的開(kāi)關(guān)S是開(kāi)路的，因此諧振電路參數(shù)將為iL電感和v兩端為0c電容器兩端為0，負(fù)載電流I0容易流過(guò)二極管D。

3．M型ZCS諧振轉(zhuǎn)換器：

下圖是M型零電流開(kāi)關(guān)諧振轉(zhuǎn)換器的電路配置：

與前面討論的L型配置一樣，這里L(fēng)和C也構(gòu)成諧振電路，而L1和C1構(gòu)成濾波器電路。電容器C在開(kāi)關(guān)S和電感L的串聯(lián)組合中以并聯(lián)方向存在。

4．零電壓開(kāi)關(guān)諧振轉(zhuǎn)換器：

這種類(lèi)型的諧振轉(zhuǎn)換器是由二極管和電容器組成的，它們與開(kāi)關(guān)S形成并聯(lián)連接。與前面討論的零電流開(kāi)關(guān)諧振轉(zhuǎn)換器的情況類(lèi)似，這里的元件L和C也構(gòu)成諧振電路，而L1和C1形成濾波器電路。在這里，諧振電容器被集成到電路中，以便開(kāi)關(guān)兩端的電壓為零。

在該電路中，負(fù)載電流I通過(guò)的路徑0流由續(xù)流二極管提供。該電路的操作涉及當(dāng)開(kāi)關(guān)兩端的電壓為零時(shí)，開(kāi)關(guān)將打開(kāi)和關(guān)閉的事實(shí)。

5．零電流開(kāi)關(guān)與零電壓開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器有何不同：

在零電流開(kāi)關(guān)模式下，開(kāi)關(guān)可承受我0+Vs/Z0.為了使設(shè)備自然關(guān)閉，V的值s/Z0應(yīng)高于I0.這意味著，在零電流開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器的情況下，負(fù)載電流由上限指定。

在零電壓開(kāi)關(guān)模式下，開(kāi)關(guān)將設(shè)計(jì)為處理峰值電壓Vs+我0Z0.這意味著峰值開(kāi)關(guān)電壓顯示對(duì)負(fù)載電流I的依賴(lài)性0.為了顯著改變負(fù)載電流，開(kāi)關(guān)兩端必須存在一個(gè)大電壓。由于電壓在這里起主導(dǎo)因素，因此零電壓開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器適合恒定負(fù)載應(yīng)用。

因此，通常，零電壓開(kāi)關(guān)頻率優(yōu)于零電流開(kāi)關(guān)頻率，其原因是開(kāi)關(guān)中存在的內(nèi)部電容。