零电压开关电源(ZVS)是当前开关电源技术中比较先进,也比较成熟的技术,因为处于软开关状态,可以做到更高的频率及更高的效率,并且系统的可靠性更高跟稳定。
基于ZVS技术的芯片目前也比较多,比较典型的有UC3875及UCC3879,刘胜利的“现代高频开关电源实用技术”对ZVS的12个工作状态描述的比较详细,但因为描述的过于详细,反而不好简单理解,容易被书上牵着走,尤其是刘胜利书上涉及输出二极管的续流特性,分成了12个状态,若不考虑这个,一般只有10个状态。2年前接触之后,表面上看懂了,但实际上还没有真正理解,这次再一次仔细分析,把10个过程简单的描述出来。
ZVS的核心是利用回路中的电感来实现对开关管输出电容的能量吸收,所以可以理解为电路工作频率略高于回路的谐振频率。
上图是一个标准的ZVS输出级电路,Ls是附加的电感,保证输出回路的电感量足够大,因为ZVS电路是靠电感来实现整个运转的,T为输出变压器,Q1~Q4为四桥臂功率管,可以是MOS管,也可以是IGBT管,一般不采用晶体管。D1~D4是功率管的反向续流二极管,C1~C4是功率管的输出两端的等效电容及附加电容。
加在Q1~Q4栅极上的电压波形如图:
本人把这个过程用一张图来描述电流变化:
通过这张表,就一目了然了,理解的更加深刻。运转的核心是依靠电感
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