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东拉西扯论QR
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东拉西扯论QR
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MrCU204
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发表于 2024-9-27 01:12:00
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有源器件充当开关,可不像机械开关那样一蹴而就,跟放大器一样要窜越线性区,那处是个高损耗的路段,
不论硬开通抑或QR(准谐振),管子都要承受Vᴅ,而Cᴅs贮积的能量,会把管子的开通拖慢,令管耗更大,
所以,想让管子无痛开通,就应该把Cᴅs的贮能完全清空,
这跟管子应在第几谷开通无关,而是变压器能否把Cᴅs的贮能全部拉走的问题,
把Cᴅs完全清空,才能做到货真价实的零电压开通,但是,当管子关断时,仅靠Cᴅs够不够时间让管子窜越线性区呢,而且,Cᴅs充电造成的位移电流也会在管芯中造成损耗的。
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MrCU204
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发表于2024-9-27 01:38:14
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软开关的原理,是透过无功能量的调度搬移,令电流在 开关管窜越放大区的一刹那 过门不入,给开关管缔造「零应力、零功耗」的劳动环境。
上图,右边的那段,是简谐衰减震荡,亦就是QR利用的部份,不是震铃,左边的才是震铃,
想要在直流环境中震荡,电感(或变压器)只能以DCM模式使用,电感是软开关的核心组件,你不断流的话,无功何以往复运动,电容何以清空呢对不? !
这「谷底」到底是什么回事呢,原来是管子开通的「时机」,Vᴅ愈小,管子的开通损耗当然也就愈小,
如果是硬开关,管子刚一关断,Vᴅ就飈升至Vʙᴜs甚至更高(别忘了电感的那个「电锤」效应啊),而开通时Vᴅ就只能是Vʙᴜs,
软开关,合格的软开关,不是ZVS就是ZCS,ZVS比较直观,好理解,因为,Vᴅ是直接被外力钳制的,清清楚楚,成功的ZVS,能使Vᴅ跌至零,
而QR跟ZVS,实际上是一路货色,只是,「谷底」不着地,那可就不是ZVS了,刚关断时,电感贮能最多,「谷底」自然最低(别忘了,这是衰减震荡),所以,管子若于第一谷开通,管耗(开通损耗)最小。
>>资料:ME8204次边外推MOS
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MrCU204
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发表于2024-9-27 08:36:22
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ZVS,如果有电容跟开关管并联,那电容应该是彻底清空的,而开关管的寄生电容Cᴅs自然也跟着空掉,
正因三极管有寄生电容,才可做到不并联电容也能ZVS,Cᴅs虽小,但相比于三极管的开关时间,其作用已相当于钳位,就像给这开关管输入纯直流讯号那样,所以,Cᴅs清空,管子才能无痛开关,
由于「水锤」效应的存在,硬开关切断感性负载形成的Vᴅ会比电阻性负载更高,而这样的波形在硬开关电路中是不可接受的,所以会加上flywheel或snubber,电感的工况则以CCM为优先,
由于感性负载可造成的Vᴅ比Vʙᴜs还高,如果电感以DCM运行,则变压器会被Cᴅs反向励磁,这正正就是Cᴅs得以逆着Vʙᴜs被掏空的关键,但我就纳闷了,要做到全员软开关不容易,但如果只要求一只开关管有ZVS,其实不难,为何这flyback有ZVS不挑而偏要QR呢?!
>>资料:达人经验 反激电源RCD电路的实验总结
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MrCU204
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发表于2024-9-27 08:54:05
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地板
软开关虽有「谐振」之名,但毕竟不是震荡器,LC槽路不单Q值不像 (亦不宜像) 震荡器的那般高,而且还是身处直流通道, 所以,衰减震荡的为时不会 (也不宜) 太久,
所以,能实现ZVS的只有第一谷,往后的谷就没指望了,管子再度开通愈晚,就愈接近硬开关了, 而且我发觉,不论管子的开通在第几谷,只要谷数固定,则〖t_off〗也是固定的,换言之,QR__flyback这货的占空比几乎只能靠〖t_on〗来设置。
>>资料:反激式开关电源的设计方法
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我的果果超可爱
发表于2024-10-14 10:24:38
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学到了 半导体元件没有那么完美,所以需要各种巧妙手段去减小损耗。ZVS软开关很不错哟。
>>资料:反激式开关电源电子数据表格
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电子阔少
发表于2024-10-17 09:23:47
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确实是东拉西扯,
实现零电压开通(ZVS)的关键条件是,变压器或其他电路元件必须能够在器件开通前将Cᴅs中的能量完全拉走。
还有这与器件在哪个电压谷值开通无关,而是取决于能量转移的效率。
>>资料:ME8106电流模式PWM开关电源控制器
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电子阔少
发表于2024-10-17 09:27:03
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了解一下准谐振(QR)不难理解,
基本原理是利用谐振原理来辅助开通,可以降低开通损耗,但仍然存在穿越线性区的过程。
Cᴅs就是漏极-源极电容,在器件开通时会储存能量。
这个储存的能量会延迟器件的完全开通,增加开通时间和损耗。
若要实现零电压开通(ZVS),必须确保Cᴅs中的能量在开通前被完全释放。
>>资料:Diodes ACDC产品介绍
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电子阔少
发表于2024-10-17 09:30:12
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至于提到的Flyback变换器的ZVS与QR选择问题
ZVS可以显著降低开关损耗,提高变换器的整体效率。
QR控制策略可以在特定条件下实现主开关管的ZVS,同时简化其他辅助电路和控制逻辑。
想说的是,Flyback变换器选择QR而不是ZVS的原因可能包括简化设计、降低成本、提高自适应能力等。
>>资料:反激开关电源设计解析
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