什么叫做零电压开关

电子说

1.2w人已加入

描述

  什么是零电压开关

  PWM开关电源按硬开关模式工作(开/关过程中电压下降/上升和电流上升/下降波形有交叠),因而开关损耗大。高频化虽可以缩小体积重量,但开关损耗却更大了。为此,必须研究开关电压/电流波形不交叠的技术,即所谓零电压开关(ZVS)/零电流开关(ZCS)技术,或称软开关技术,小功率软开关电源效率可提高到80%~85%。

  零电压开关原理

  零电压开关原理无非就是和普通变压器一样,铁心发热,又或者一个简单的电磁炉。交变得磁场加到线圈上,当你将铁棒放入线圈内,铁棒产生感应电流,随即发热被烧红。图是一张典型的zvs电路图。

零电压开关

  好多人都是按图制作,只要连线正确,元器件选择合理一般都能制作成功,但是这个电路怎么工作的你知道吗?下面我给大家详细的分析一下。先看图:

零电压开关

  我们知道,晶体管,电阻电容等电子元件及时型号完全相同的两个元件,其本身也会存在细小的差异。在初始上电期间Q1与Q2总会有个先导通一个后导通,假设上电期间Q1最先导通,Q2后导通,如上图我们可以看到电流经L1 L2 Q1流向电源负极,电流经过L1 L2 Q2流向电源负极。此时电容C1被充电。好多人觉着就这样一直不变了,怎么产生的交变磁场呢?我们接着看下图:

零电压开关

  在Q1导通的同时D4快回复二极管阴极相当于被Q1接地,二极管正向导通,这就使原本导通的Q2G极接地,随即Q2截止不导通了。 这个时候该我们的C1 闪亮登场了,由于在上电期间C1被充电,由于C1与L2并联这时候C1向L2放电,由于电感电流不能突变,在C1电荷即将放完电的时候L2又向C1充电,形成谐振。在C1向L2放电的同时,上管S极也有电了Q1随即导通了D4随之截止Q2随之导通。Q2导通的结果就是拉低D3阴极,D3导通将Q1的导通变为截止。这个电路就像你推我我推你一样这么一直运行着,运行的结果就是使L2上产生交变磁场如图:

零电压开关

  零电压开关工作原理

零电压开关

  由图(a)可知,在ZCS谐振开关中,当开关管S1开通时,谐振网络LrCr接通,电路谐振,开关管中的电流按准正弦规律变化(因此称为准谐振),但谐振频率不一定等于开关频率。当电流谐振到零时,令开关管关断,谐振停止,故图(a)称为ZCS谐振开关或准谐振开关。图(c)给出了ZSC条件下开关管上的电压Uce和电流Ic的波形,图2给出了PWM开关的电压、电流轨迹(A1为关断过程,A2为开通过程)和ZSC谐振开关的电压、电流轨迹B。

  由图可见,当开关管处于关断状态时,LrCr串联谐振,电容Cr(包括开关管的输出电容)上的电压按准正弦规律变化,当它谐振过零时,令开关管开通,因此图1(b)是一种ZVS谐振开关。

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分