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ZVS零电压开关电路原理

时间:2017-08-10
ZVS是什么,度娘查的为”零电压开关(Zero Voltage Switch)“。即开关管关断时,开关管导通时,其两端的电压已经为0。这样开关管的开关损耗可以降到最低。我们平时使用的电磁炉和LLC电源都是这种谐振电源,普通的充电器等都是硬开关的,比这种谐振电源损耗要大些。所以ZVS可以做到很高效率,但是有一个缺点,就是其调节范围一般都比较窄。例如电磁炉,当我们把功率调到比较大时,为持续加热;当功率调的较小时,就开始断断续续加热,因为那个时候已经不能达到谐振状态了。像我们普通充电器那种硬开关的电源,不管空载和满载都是持续震荡的。  
ZVS零电压开关电路原理
二、原理图分析 1. 上电时L1通入的电流为零,电源通过R1、R2是Q1、Q 2导通,L1电流逐渐增加,由于两个开关管特性差异,将导致流入两个开关管的电流不同,假设Q1电流大于Q2电流,T1将产生b为正,a为负的感应电压,于是通过T1形成正反馈,使Q1导通,Q2截止。完成启动过程。 2. (t0~t1时间)稳态Q1导通时,由于上个周期T1电流为a到c,并且C 1两端电压为零。由于电流不能突变,T1电流将对C1充电,C1逐渐为a负c正的电压,并且正弦变大,T1电流正弦变小。此时a电压被Q1下拉到0V,所以C点电压正弦变大,Q1栅极电压被D3稳压管钳位,Q1时钟保持导通。 3. (t1时间)当T1中电流下降为零,其能量全部释放到C1,此时C1电压达到最大值。 4. (t1~t2时间)C1开始通过T1由c到a放电,C1电压即c点电压正弦变小,T1电流由c到a正弦变大。 5. (t2时间)当C1能力基本放完时,c点电压下降到MOS管阀值电压左右,将通过D2使Q1进入放大区。此时C1对T1绕组由c到a放电电流达到最大值。同时由于Q1进入放大区,a点电压逐渐上升,同时通过D1使Q2也进入放大区。 6. (t2时间)C1放电完毕,T1绕组由c到a电流达到最大值,将像C 1充电,使C1充电为a正c负的电压,同时C1两端电压正弦变大。此时两个MOS管同时进入放大区。 7. (图3)由于T1对C1的持续充电,C1上电压为a正c负,通过两个二极管使Q2栅极电压升高,Q1栅极逐渐下降,同时正反馈形成,Q2导通,Q1截止。 8. Q2导通与Q1导通过程类似。 9. L1电感值比T1大,整个震荡周期中L1电流基本不变。震荡过程中L1持续为LC振荡器补充电能。  
ZVS零电压开关电路原理
 
ZVS零电压开关电路原理

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