开关电源的损耗概述

　　开关电源中，主控元器件MOSFET、ICBT、晶闸管等是作为开关使用的，而且，其根据开关的通／断控制能量传递的流向。这里，因为控制过程只是开关的通／断，所以从理论上讲，可以是无损耗地对功率进行控制，而且能通过改变开关的占空比对功率进行连续控制。这样，提高开关的工作频率，就可以使电子设备的电源小型轻量化，或者提高其控制性能。然而，实际上采用的半导体元器件都不是理想的，都具有一定的导通与截止的时间，另外，在控制电路中也还存在有接线电感及变压器漏感、寄生电容、二极管蓄积电荷等的影响。这些因素会产生开关损耗及浪涌，使电子设各的性能下降，而且，其形成的噪声还会影响周围电子设备的正常工作。

　　随着半导体集成电路的普及与发展，电子设各越来越小型轻量化，这就迫切要求电源中的直流一直流变换器也要小型化。为此，开关电源的高频化成为重大课题。而软开关技术作为高频化的有效手段，世界各国的研究人员正在对其从电路分析和实用化两方面着手积极进行研究开发。

　　所谓软开关技术就是半导体开关在开通时或断开时其时间非常短，使流过开关的电流或施加在开关上的电压减小，从而降低开关损耗。将这种技术初用于谐振变换器的是1970年F．C，Schwarz采用的LC串联谐振的电流谐振电路，之后，根据同样原理，其提出了在开关上施加的电压为正弦波的电压谐振电路的方案，相继又有仅在开关导通及截止期间改变电压或电流的部分谐振，或者电感换流等方案出台，并达到了实用化。

　　通常，把开关元件上的电压波形为正弦波状的称为电压谐振变换器，其以零电压开关ZVS（Zer。Voltage Switching）方式工作，而把流过开关的电流波形为正弦波状的称为电流谐振变换器，其以零电流开关ZCS（Zero Current Switching）方式工作。以上两种变换器称为准谐振变换器，而谱振电路仅在开关管导通或截止时工作，从而降低开关损耗的方式称为部分谐振变换器。这些谐振变换器都是软开关电源，是控制开关管的导通时间从而使直流输出电压稳定的电源系统。

　　这些谐振变换器构成的软开关电源的特征如下：①降低了开关元器件的开关损耗，可进行高频开关工作，从而实现所用元器件的小型轻量化；②在传统的开关电源中，开关噪声主要原因是由寄生电容引起的，在谐振变换器中有效利用这些寄生电容等作为谐振元件的一部分，这样，可有效抑制噪声的产生；③由于开关频率的高频化，可使电感、变压器、电容等元器件小型化，增大了反馈环路的带宽，加快了变换器的过渡响应。