谐振型变换器
今天来介绍下谐振型变换器。脉宽调制型通过控制开关管的导通占空比来调节输出电源功率，而谐振型变换器以正弦形式处理功率开关管，使得开关管在零电流或者在零电压的情况下实现导通和关闭，从而降低开关功耗，提高变换效率。
在20世纪70年代到80年代期间，20~50kHz的开关频率是非常普遍的。到了90年代，随着MOSFET的高电压器件的出现，为了进一步提高功率密度，开关频率提高到了几百kHz乃至几MHz，随着频率升高，开关损耗增加，加上变压器存在的漏感，开关管存在结电容，使得开关管承受感性关断、容性导通的恶劣条件。
关断时，由Ldi/dt感应电势产生电压尖刺和噪声，同时关断时结电容储存CV2/2的能量；当开关导通时，电容上的能量损耗在器件内部，造成严重的开关噪声，并且通过开关密勒电容耦合到驱动电路，使得驱动电路产生噪声和不稳定的因素。为了改善晶体管的工作条件，提出零电流开关（ZCS）和零电压（ZVS）开关技术，并且引入谐振的概念。
零电流谐振开关
零电流谐振开关由开关S1、电感Lr、电容Cr构成，其中电感同开关串联。如下图所示：
零电流谐振开关
按照开关中电流允许单向还是双向流动，可以分为半波型和全波型，如下图所示：
晶体管组成的零电流开关
图（b）中，采用了二极管使得电流可以双向流动，所以是全波型的。谐振开关的原理是：当LC回路经过开关管谐振，电流缓慢上升，在电流上升之前，晶体管经过驱动进入饱和区，由于LC的谐振作用，开关中的电流将振荡，使开关能够自动换流。由于谐振开关没有瞬态的大电压和大电流同时流过，因此开关管的损耗是很低的，保证了开关管的可靠工作。
零电压谐振开关
将开关S1同电容C1并联，就构成了零电压（ZVS）开关。原理框图如下图所示：
零电压（ZVS）开关
同样，依据开关中电流的流向分为半波型和全波型。
谐振型开关技术的应用
谐振型开关技术解决了常规的PWM开关电路在开关切换时开关管损耗过大的问题。谐振型开关在零电流和零电压时进行切换，大大减小了切换损耗。
由于谐振电源中传输的是正弦波，PWM电路中传输的是方波，正弦波包含的能量没有方波高。尽管谐振型开关电源降低了开关损耗，可是传递的能量也下降了，所以整体的转换效率并不比PWM电路高多少。
因此，人们希望将两种拓扑结构结合起来，首先利用脉宽调制提供方波电压、电流，对于同样的电流，不仅提供更多的功率，同时开关管保持较低的导通损耗。其次，利用零电压谐振技术，在开关管上的电压达到零以后再转换。然后再改变两组方波之间的相移进行控制，电路工作在恒定的开关频率上，这种技术称为相移零电压，可采用全桥变换器实现。全桥变换的优点是利用4个晶体管可以方便地实现ZVT或ZCT，同时可输出大功率，这是多管隔离型直流变换器得到广泛应用的原因。
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