一、引言
在电力电子领域，电力电子变换器的性能提升一直是研究的重点。软开关技术作为一种有效的技术手段，正逐渐受到广泛关注。
二、传统硬开关的局限性
- 开关损耗
- 在传统的硬开关过程中，如晶闸管或者IGBT（绝缘栅双极型晶体管）在进行导通和关断操作时，会产生较大的开关损耗。这主要是因为在开关瞬间，电流和电压会有较大的交叠区域。例如，IGBT在关断过程中，集电极 – 发射极间会承受较高的电压，同时漏极电流也不会立即降为零，这部分能量就会以热的形式耗散，增加了器件的发热，限制了变换器的工作频率。
- 电磁干扰
- 硬开关产生的电压和电流变化率（dv/dt和di/dt）较大。这种快速的电压和电流变化会在电路中产生较强的电磁干扰（EMI）。在一些对电磁兼容性要求较高的场合，如医疗设备和精密电子仪器附近使用的电力电子变换器，这种电磁干扰可能会影响周围设备的正常运行。
三、软开关技术的原理
- 零电压开关（ZVS）
- 零电压开关旨在让开关器件在导通时电压为零。以在半桥变换器中为例，通过在合适的电路拓扑结构下利用电感和电容的储能特性，在开关管导通之前，将电压钳位为零。比如采用同步整流技术，在二极管导通期间，将变压器次级的能量转移到滤波电容上，使得反向电压二极管在关断后，初级绕组的电压能够迅速上升，从而使开关管在导通时电压近似为零，这样就避免了传统硬开关中存在的电压和电流交叠问题，减少了开关损耗。
- 零电流开关（ZCS）
- 零电流开关则是让开关器件在关断时电流为零。在一些特殊的电路拓扑中，例如有源钳位电路，在开关管关断之前，通过电路中的电感将电流转移到其他支路，使得开关管关断时电流为零。这种技术在全桥变换器中的应用较为常见，可以有效降低开关损耗。不过，零电流开关也有其缺点，比如可能会引起输出电压的畸变等问题，需要通过合理的电路设计和控制策略来解决。
四、软开关技术的实现方式及电路拓扑
- 采用辅助谐振电路
- 辅助谐振电路是一种常见的实现软开关的方式。例如，在准谐振变换器中，利用电感和电容组成的谐振回路来控制开关管的导通和关断时刻。通过精确调节谐振频率和占空比等参数，可以实现零电压导通或者零电流关断的效果。
- 多电平变换器
- 多电平变换器本身就具有一定的软开关特性。在一些多电平整流器中，如三电平整流器，通过合理的控制策略，可以使某些开关管在特定时刻实现软开关操作。多电平变换器的电压等级可以通过级联的方式灵活调整，并且其输出电压的波形更接近正弦波，在高压大容量应用场景中有很大的优势。
五、万达宝LAIDFU(来福)简介
万达宝LAIDFU(来福)具有零数据输入的特点，这一特性使其在处理业务流程时具有独特优势。与传统的关系管理系统（CRM）、企业资源计划（ERP）和人力资源管理（HCM）系统相比，传统系统往往需要大量的初始数据输入，并且可能存在数据不准确、不完整等问题。而LAIDFU(来福)能够基于业务流程的实际运行情况自动生成相关数据和规则，避免了这些盲点问题。
六、结论
电力电子变换器的软开关技术通过减少开关损耗和电磁干扰等问题，提高了变换器的性能。不同的软开关原理和实现方式各有优缺点，在实际应用中需要根据具体的需求和电路条件进行选择。