一种模块化软开关实验装置的制作方法

本技术涉及软开关实验领域，特别涉及一种模块化软开关实验装置。

背景技术：

1、软开关实验装置是一种进行软开关实验操控的支撑设备，现代电力电子装置的发展趋势是小型化、轻量化，同时对装置的效率和电磁兼容性也提出了更高的要求。软开关技术不仅可以减少开关损耗，有助于提高开关频率还解决了由硬开关引起的电磁干扰问题，有利于电力电子装置的小型化，软开关指的是在硬开关电路的基础上，加入电感、电容等谐振器件，在开关转换过程中引入谐振过程，使开关在其两端的电压为零时导通，或在流过开关器件的电流为零时关断，使开关条件得以改善，降低硬开关的开关损耗和开关噪声，从而提高电路的效率，随着科技的不断发展，人们对于软开关实验装置的制造工艺要求也越来越高。

2、现有的软开关实验装置在使用时存在一定的弊端，目前在对于软开关的学习主要是课堂教学，并没有一款适合学生学习软开关的实验装置。但是传统的课堂教学的限制了学生对软开关的学习，学生很难对于软开关电路开关过程有很直观的理解，不利于学生后续设计使用软开关电路。对于学生来说，一款好的软开关电路实验教学装置对软开关电路的学习起着关键性的作用，为此，我们提出一种模块化软开关实验装置。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种模块化软开关实验装置，克服当前传统课堂教学的不足，满足学生可以实际动手操作，提供一种能满足实践需求、价格要求、满足初学者学习软开关电路的实验装置，可以有效解决背景技术中的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种模块化软开关实验装置，包括boost-zvs电路实验模块与buck-zcs电路实验模块，所述boost-zvs电路实验模块包括第一输入接口、第一开关管、电感模块、第一谐振电容模块、第一谐振电感模块与第一输出接口，所述buck-zcs电路实验模块包括第二输入接口、第二开关管、第二谐振电感模块、第二谐振电容模块与第二输出接口。

5、优选的，所述第一谐振电容模块包括三组不同容值的电容，所述第一谐振电感模块包括三组不同感值的电感。

6、优选的，所述第二谐振电感模块包括三组不同感值的电感，所述第二谐振电容模块包括三组个不同容值的电容。

7、优选的，所述第一输入接口、第一开关管、电感模块、第一谐振电容模块、第一谐振电感模块与第一输出接口之间电性连接。

8、优选的，所述第二输入接口、第二开关管、第二谐振电感模块、第二谐振电容模块与第二输出接口之间电性连接。

9、优选的，所述第一输出接口与第二输出接口外引，且第一输出接口与第二输出接口采用香蕉插头连接结构搭建电路。

10、(三)有益效果

11、与现有技术相比，本实用新型提供了一种模块化软开关实验装置，具备以下有益效果：该一种模块化软开关实验装置，克服当前传统课堂教学的不足，满足学生可以实际动手操作，提供一种能满足实践需求、价格要求、满足初学者学习软开关电路的实验装置，包含了最典型的谐振软开关电路，零电压开通、零电压关断、零电流开通、零电流关断，便于学生直观深刻地理解软开关电路工作原理；本实验装置设计不同大小的谐振电感lr、谐振电容cr，便于学生观察不同组合的lrcr对于软开关电路的影响，在学生寻找最优lrcr组合的过程中可以充分思考不同的电感、电容对于设计软开关电路的影响，为以后学生自己设计软开关电路提供了参考方向；本实验装置接口外引，学生通过自己动手搭建电路，极大引发了学生学习软开关的兴趣；本实验装置设置了输入保险，充分地考虑到了实验的安全性，防止学生因输入电压过高导致出现安全问题；本实验装置主电路拓扑选择直流斩波电路中最基础的电路-升压斩波电路(boost)和降压斩波电路(buck),选择最基础的直流斩波电路不仅可以学生更加直观的观察软开关电路的工作过程也进一步加深了学生对直流斩波电路的理解与掌握，包含了两种软开关电路：boost-zvs电路和buck-zcs电路；包含了不同感值的谐振电感和不同容值的谐振电容，通过学生自主实验操作寻找最优组合；接口外引，采用香蕉插头连接方式搭建电路，整个软开关实验装置结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

技术特征：

1.一种模块化软开关实验装置，包括boost-zvs电路实验模块与buck-zcs电路实验模块，其特征在于：所述boost-zvs电路实验模块包括第一输入接口(1)、第一开关管(2)、电感模块(3)、第一谐振电容模块(4)、第一谐振电感模块(5)与第一输出接口(6)，所述buck-zcs电路实验模块包括第二输入接口(7)、第二开关管(8)、第二谐振电感模块(9)、第二谐振电容模块(10)与第二输出接口(11)。

2.根据权利要求1所述的一种模块化软开关实验装置，其特征在于：所述第一谐振电容模块(4)包括三组不同容值的电容，所述第一谐振电感模块(5)包括三组不同感值的电感。

3.根据权利要求1所述的一种模块化软开关实验装置，其特征在于：所述第二谐振电感模块(9)包括三组不同感值的电感，所述第二谐振电容模块(10)包括三组个不同容值的电容。

4.根据权利要求1所述的一种模块化软开关实验装置，其特征在于：所述第一输入接口(1)、第一开关管(2)、电感模块(3)、第一谐振电容模块(4)、第一谐振电感模块(5)与第一输出接口(6)之间电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种模块化软开关实验装置，其特征在于：所述第二输入接口(7)、第二开关管(8)、第二谐振电感模块(9)、第二谐振电容模块(10)与第二输出接口(11)之间电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种模块化软开关实验装置，其特征在于：所述第一输出接口(6)与第二输出接口(11)外引，且第一输出接口(6)与第二输出接口(11)采用香蕉插头连接结构搭建电路。

技术总结
本技术公开了一种模块化软开关实验装置，包括BOOST‑ZVS电路实验模块与BUCK‑ZCS电路实验模块，所述BOOST‑ZVS电路实验模块包括第一输入接口、第一开关管、电感模块、第一谐振电容模块、第一谐振电感模块与第一输出接口，所述BUCK‑ZCS电路实验模块包括第二输入接口、第二开关管、第二谐振电感模块、第二谐振电容模块与第二输出接口，所述第一谐振电容模块包括三组不同容值的电容，所述第一谐振电感模块包括三组不同感值的电感，所述第二谐振电感模块包括三组不同感值的电感。本技术所述的一种模块化软开关实验装置，克服当前传统课堂教学的不足，满足学生可以实际动手操作，提供一种能满足实践需求、价格要求、满足初学者学习软开关电路的实验装置。

技术研发人员：梁光胜,于跃,徐婷婷
受保护的技术使用者：北京海瑞克科技发展有限公司
技术研发日：20230213
技术公布日：2024/1/12