本發明屬于電力電子技術領域，具體涉及一種用于脈沖變換器的軟開關電路，本發明還涉及一種用于脈沖變換器的軟開關的控制方法。

背景技術：
脈沖變換器隨著當代高科技技術的發展應用，在等離子體加工、脈沖電火花加工、高頻高壓脈沖電源等方面對脈沖電源也有許多的要求。如在鎂合金微弧氧化表面處理工藝中應用雙向脈沖電源，其工藝要求脈沖電源不僅脈沖頻率可調、正負向脈沖時間可調，還要求正負向脈沖幅值、正負向脈沖個數可靈活調節。現有的脈沖變換器主要通過開關器件的開通與關斷來實現脈沖的輸出。開關器件工作在硬開關狀態，在開關器件開通與關斷的過程中會出現電壓與電流的重疊區，使得開關器件的關斷和開通損耗增大。開關損耗的增大限制了開關頻率的提升。并且在感性負載下的感性關斷帶來較大的dv/dt，容性負載下開通時帶來較大的di/dt等問題使得開關器件在脈沖變換器中更容易受到嚴重的電壓和電流沖擊。如在微弧氧化負載條件下，由于負載呈容性，在開關管的開關過程中會產生電壓尖峰，增大了開關管的電壓應力。開關管工作在大電流和硬開關的條件下，一旦這樣的電壓電流沖擊超過了開關器件的安全工作范圍，就會導致開關器件的損壞，嚴重時更會損壞設備。同時，過高的電壓尖峰也限制了開關器件工作頻率的提高。而軟開關技術，通過在電路拓撲中增加電感、電容等諧振元件，構成輔助換向網絡，在開關管的開關過程前后引入諧振過程，使開關器件在開通前電壓降為零，或在關斷前電流降為零。可以避免在開關管的通斷過程中出現電流和電壓的重疊區域，從而大大降低開關損耗和開關噪聲。零電流開關(ZCS)是指在開關器件的電流為零時關斷器件。零電壓開關(ZVS)是指在開關器件上的電壓為零時開通器件。專利《一種新型交流脈沖電源裝置》(申請號：CN201210393657，公開號：CN102916606A，公開日：2012.10.16)提出了一種雙向交流脈沖裝置，通過正負向不同的電路實現了雙向不對稱脈沖的輸出，而其使用的電路復雜，成本較高，控制難度也較大，且在高頻輸出時的開關損耗較大。專利《雙極脈沖電源及并聯多臺該雙極脈沖電源的電源裝置》(申請號：CN200980119323，公開號：CN102047548A，公開日：2011.05.04)提出了一種雙極性脈沖電源，文中使用電橋電路實現了雙極性對稱脈沖的輸出，通過額外添加一個開關管的方式降低了電橋電路開關元件的開關損耗，而加入開關元件造成了成本的提升和控制時序要求的提高。論文《微弧氧化用脈沖電源的研制》(電工技術學報第24卷第5期215-219頁，作者：胡敏，何湘寧)中研制了一種適用于微弧氧化的脈沖電源，在微弧氧化負載條件下，由于為容性負載，在開關管上產生了電壓尖峰，增大了開關管的電壓應力，同時增大了開關損耗，限制了其頻率的提升。由于脈沖變換器在實際的應用領域中有負載特性變化較大，脈沖頻率變化范圍寬等特點，使得傳統的軟開關方法無法適用于脈沖變換器中。

技術實現要素：
本發明的目的是提供一種用于脈沖變換器的軟開關電路，解決了現有脈沖變換器中，開關管損耗大而且有非常大的工作應力的問題。本發明的另一目的是提供一種用于脈沖變換器的軟開關電路的控制方法。本發明所采用的第一種技術方案是，一種用于脈沖變換器的軟開關電路，包括直流源DC1，直流源DC1的正極分別連接第一開關管T1的集電極、第三開關管T3的集電極，直流源DC1的負極分別連接第二開關管T2的發射極、第四開關管T4的發射極，第一開關管T1的發射極與第三開關管的發射極之間連接有負載Z，第一開關管T1的發射極與第二開關管T2的集電極連接，第三開關管T3的發射極與第四開關管T4的集電極連接，第一開關管T1的發射極和集電極之間并聯有第一電容C1，第二開關管T2的集電極與電感Lr的一端連接，電感Lr的另一端與第二電容Cr的一端連接，第二電容Cr的另一端與第二開關管T2的發射極連接。本發明第一種技術方案的特點還在于，第一開關管D1、第二開關管D2、第三開關管D3、第四開關管D4均為攜帶反并聯二極管或具有反并聯二極管特性的可關斷功率開關器件。直流源DC1為全橋DC/DC恒流源變換器或全橋DC/DC恒壓源變換器或半橋DC/DC恒流源變換器或半橋DC/DC恒壓源變換器或反激式DC/DC恒流源變換器或反激式DC/DC恒壓源變換器。本發明所采用的第二種技術方案是，一種用于脈沖變換器的軟開關電路的控制方法，具體按照以下步驟實施：步驟1、分別產生用于驅動第一開關管D1、第二開關管D2、第三開關管D3、第四開關管D4的第一脈沖序列PWM1、第二脈沖序列PWM2、第三脈沖序列PWM3、第四脈沖序列PWM4；步驟2、步驟1中產生的第一脈沖序列PWM1、第二脈沖序列PWM2、第三脈沖序列PWM3、第四脈沖序列PWM4分別通過驅動電路驅動第一開關管D1、第二開關管D2、第三開關管D3、第四開關管D4，即實現了用于脈沖變換器軟開關。本發明第二種技術方案的特點還在于，步驟1中產生第一脈沖序列PWM1、第二脈沖序列PWM2、第三脈沖序列PWM3、第四脈沖序列PWM4分為3中情況：情況1、當flagP＝1且flagN＝0且flag＝1時，即本周期內只產生正向脈沖序列：PWM3＝0；當T1＝0時，PWM1＝1；當T1＝CTp時，PWM1＝0；當T1＝CT/2+CTn+CTs時，PWM1＝1；當T1＝CT時，PWM1＝0；當T1＝CTp+CTs時，PWM2＝1；當T1＝CT/2+CTn時，PWM2＝0；當T1＝0時，PWM4＝1；當T1＝CT/2-CTs時，PWM4＝0；情況2、當flagP＝0且flagN＝1且flag＝1時，即本周期內只產生負向脈沖序列：PWM4＝0；當T1＝0時，PWM1＝1；當T1＝CTp時，PWM1＝0；當T1＝CT/2+CTn+CTs時，PWM1＝1；當T1＝CT時，PWM1＝0；當T1＝CTp+CTs時，PWM2＝1；當T1＝CT/2+CTn時，PWM2＝0；當T1＝CT/2時，PWM3＝1；當T1＝CT-CTs時，PWM3＝0；情況3、當flagP＝1且flagN＝1且flag＝1時，即本周期內產生正負雙向脈沖序列：當T1＝0時，PWM1＝1；當T1＝CTp時，PWM1＝0；當T1＝CT/2+CTn+CTs時，PWM1＝1；當T1＝CT時，PWM1＝0；當T1＝CTp+CTs時，PWM2＝1；當T1＝CT/2+CTn時，PWM2＝0；當T1＝CT/2時，PWM3＝1；當T1＝CT-CTs時，PWM3＝0；當T1＝0時，PWM4＝1；當T1＝CT/2-CTs時，PWM4＝0；其中，T1為計數器；第一脈沖序列PWM1、第二脈沖序列PWM2、第三脈沖序列PWM3、第四脈沖序列PWM4的值為1時對應的開關管導通，值為0時對應的開關管關斷；CTp、CTn、CTs、CT分別為正向導通時間計數器、負向導通時間計數器、死區時間計數器、脈沖周期時間計數器；標志位flag為脈沖發生狀態標志位，當開始產生脈沖時，標志位flag置1；標志位flagP、標志位flagN分別為正向脈沖發生和負向脈沖發生的標志位，當標志位flagP和標志位flagN為1時有效。CTp＝M×Tp，CTn＝M×Tn，CTs＝M×Ts，CT＝M×T，其中，Tp為脈沖的正向脈寬，Tn為脈沖的負向脈寬，Ts為死區時間，T為脈沖周期，M為時鐘頻率。正向脈沖標志位flagP、負向脈沖標志位flagN的判定方法為：當T1＝0時：情況1：若CP＞CN，則flagP＝1；flagN＝0；CP＝CP-1；情況2：若CP＝CN：情況2.1：若CN＝0，則CP＝Np；CN＝Nn；情況2.1.1：若CP＝0，則flagP＝0；flagN＝1；CN...