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ZVS 軟開關 RCC 控制電源

.     為在單激方式中實現(xiàn)軟開關變換,我對 RCC 電路做了一些改動,基本達到了1207的全部功能;
以下是軟開關RCC的電路圖以及波形 ;



1.重載時自我調節(jié)方式    自由震蕩


2.中等載荷時自我調節(jié)方式    一個間歇震蕩插入


3.輕載荷時自我調節(jié)方式    二個間歇震蕩插入(含有少量硬接通分量)


4.極輕載荷時自我調節(jié)方式    三個間歇震蕩插入(含有少量硬接通分量)


    

5.    當荷載變化時,自我調節(jié)方式會插入一個、兩個、三個、更多個空閑震蕩,當空閑震蕩插入時,形成了PWM調功;
6.    ZVS 關斷, 接通時含有少量硬開通成分,越是重載下,相應的硬開通越少,越是輕載反而硬開通成分更大;
7.    RCC 的一個基本特點是,電流達到了一定峰值就立刻斬波,但是傳統(tǒng)的 RCC 斬波峰值并不穩(wěn)定,這給產品上線后的檢測帶來不少麻煩, RCD 鉗位吸收方式的效率也不高,這些都是較大的缺陷;
8.    本文的電路克服了產品的離散性,達到了較高的一致性,并實現(xiàn)了 ZVS 軟開關;


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2007-08-19 20:09
沒明白
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luyuc
LV.7
3
2007-08-20 07:10
@螞蟻電源
沒明白
分析波形可以發(fā)現(xiàn),固定的接入脈寬、移動的工作頻率實現(xiàn)功率調制;
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armyliu
LV.5
4
2007-08-20 09:31
這是處于不連續(xù)工作狀態(tài),準諧振的芯片現(xiàn)在滿多的
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luyuc
LV.7
5
2007-08-20 09:55
@armyliu
這是處于不連續(xù)工作狀態(tài),準諧振的芯片現(xiàn)在滿多的
希望能夠詳細介紹一種,另外芯片
能夠滿足ZVS邊沿諧振的同步嗎,否則可能遇到更大硬接通;
luyuc
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armyliu
LV.5
6
2007-08-20 10:04
@luyuc
希望能夠詳細介紹一種,另外芯片能夠滿足ZVS邊沿諧振的同步嗎,否則可能遇到更大硬接通;luyuc
沒做過,但它的原理就是這樣的,所以不會有問題
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luyuc
LV.7
7
2007-08-20 11:04
armyliu 給了一種芯片 ncp1207 , ON 公司的;
非常感謝!

最近我一直在找實現(xiàn)一種電流型單激諧振變換器的方法,看了這一PDF文件之后,發(fā)現(xiàn)和我用散件實現(xiàn)的電路在理論上是相同的,慚愧之余我也有了更大理論支持;

NCP1207-D
1899531187579172.pdf
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jygong
LV.5
8
2007-08-20 11:28
@luyuc
armyliu給了一種芯片ncp1207,ON公司的;非常感謝!最近我一直在找實現(xiàn)一種電流型單激諧振變換器的方法,看了這一PDF文件之后,發(fā)現(xiàn)和我用散件實現(xiàn)的電路在理論上是相同的,慚愧之余我也有了更大理論支持;NCP1207-D1899531187579172.pdf
軟開關最理想的方式是零電壓開通,零電流關斷,目前的實現(xiàn)方法都是利用諧振.但是諧振的頻率必須自動調整才能保證軟開關在負載及輸入調整的時候始終有效,你上面自己的討論僅僅是在額定的條件下有零電壓開通效應,還是工作在不連續(xù)狀態(tài) 離理想的軟開關還差的很遠
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luyuc
LV.7
9
2007-08-20 11:32
@jygong
軟開關最理想的方式是零電壓開通,零電流關斷,目前的實現(xiàn)方法都是利用諧振.但是諧振的頻率必須自動調整才能保證軟開關在負載及輸入調整的時候始終有效,你上面自己的討論僅僅是在額定的條件下有零電壓開通效應,還是工作在不連續(xù)狀態(tài)離理想的軟開關還差的很遠
歡迎高手具體指導單激軟開關變換器的制作
  luyuc
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luyuc
LV.7
10
2007-08-20 11:40
@jygong
軟開關最理想的方式是零電壓開通,零電流關斷,目前的實現(xiàn)方法都是利用諧振.但是諧振的頻率必須自動調整才能保證軟開關在負載及輸入調整的時候始終有效,你上面自己的討論僅僅是在額定的條件下有零電壓開通效應,還是工作在不連續(xù)狀態(tài)離理想的軟開關還差的很遠
頻率是自動調整的,單端自激電路,荷載稍大時工作比較理想,接近空載時兩脈沖間隔太遠,衰減就太大,將無法實現(xiàn) zvs 開通;
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luyuc
LV.7
11
2007-08-20 14:52
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/57/1899531190471904.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
.   單端自激變換器的一些特點:
1.磁芯在大荷載下始終處于連續(xù)-不連續(xù)的臨界狀態(tài),始終良好復位,而且期望設計恰當時工作在良好的ZVS狀態(tài)下;
2.當荷載稍大時始終在谷底最低位置重新開啟,可實現(xiàn)很好的ZVS關斷和很少量硬開通,硬開通成分取決于震蕩衰減的程度,當震蕩完全衰減時100%硬開通;荷載小時工作在跳周狀態(tài),但始終以固定的電流峰值關斷VMOS;
3.可以設計成升壓型、降壓型、升降壓型;
4.在限定電流與輸出電流接近時出現(xiàn)最高工作效率,效率明顯高于硬開關電路(在10-20W時TO-220功率管可不加散熱片連續(xù)工作);在荷載太小時雖然承受硬開通,但是由于頻率低,不至于使開關過熱;降壓變換器實驗表明,當負載電阻不變時,開關散熱器的最高溫度出現(xiàn)在輸出1/3電壓時(粗略值);
5.在短路或低阻抗負載時恒流輸出;
6.初級電流波形為鋸齒波;
7.為實現(xiàn)良好的ZVS開通,初級反射電壓不要設計太低,太低的震蕩幅度對ZVS低電壓開通幫助不大;
8.具有光耦反饋回路失效時的過壓保護功能;


500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/56/1899531187593509.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
NCP1207 的特點:
1.磁芯在大荷載下始終處于連續(xù)-不連續(xù)的臨界狀態(tài),始終良好復位;
2.荷載小時工作在跳周狀態(tài),以較小的電流峰值關斷VMOS,噪音小;
3.以固定的電壓邊界來尋找谷底開啟時機,相對自激電路有較大硬開通分量;
4.開機軟啟動、過壓關停、過載關停、過熱關停、欠壓關停;
5.相對于自激電路,驅動波形比較理想;
6.初級電流波形為鋸齒波;
7.驅動電平10V,不足以完全開啟VMOS;
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6sqm
LV.4
12
2007-08-21 10:18
@luyuc
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/57/1899531190471904.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">.  單端自激變換器的一些特點:1.磁芯在大荷載下始終處于連續(xù)-不連續(xù)的臨界狀態(tài),始終良好復位,而且期望設計恰當時工作在良好的ZVS狀態(tài)下;2.當荷載稍大時始終在谷底最低位置重新開啟,可實現(xiàn)很好的ZVS關斷和很少量硬開通,硬開通成分取決于震蕩衰減的程度,當震蕩完全衰減時100%硬開通;荷載小時工作在跳周狀態(tài),但始終以固定的電流峰值關斷VMOS;3.可以設計成升壓型、降壓型、升降壓型;4.在限定電流與輸出電流接近時出現(xiàn)最高工作效率,效率明顯高于硬開關電路(在10-20W時TO-220功率管可不加散熱片連續(xù)工作);在荷載太小時雖然承受硬開通,但是由于頻率低,不至于使開關過熱;降壓變換器實驗表明,當負載電阻不變時,開關散熱器的最高溫度出現(xiàn)在輸出1/3電壓時(粗略值);5.在短路或低阻抗負載時恒流輸出;6.初級電流波形為鋸齒波;7.為實現(xiàn)良好的ZVS開通,初級反射電壓不要設計太低,太低的震蕩幅度對ZVS低電壓開通幫助不大;8.具有光耦反饋回路失效時的過壓保護功能;[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/56/1899531187593509.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">NCP1207的特點:1.磁芯在大荷載下始終處于連續(xù)-不連續(xù)的臨界狀態(tài),始終良好復位;2.荷載小時工作在跳周狀態(tài),以較小的電流峰值關斷VMOS,噪音小;3.以固定的電壓邊界來尋找谷底開啟時機,相對自激電路有較大硬開通分量;4.開機軟啟動、過壓關停、過載關停、過熱關停、欠壓關停;5.相對于自激電路,驅動波形比較理想;6.初級電流波形為鋸齒波;7.驅動電平10V,不足以完全開啟VMOS;
歡迎電子電源愛好者加入該群,在這里你會認識結盟更多的電子電源朋友.群號:45298579
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luyuc
LV.7
13
2007-08-21 10:23
@6sqm
歡迎電子電源愛好者加入該群,在這里你會認識結盟更多的電子電源朋友.群號:45298579
好的,我加入;
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luyuc
LV.7
14
2007-08-23 19:43
@6sqm
歡迎電子電源愛好者加入該群,在這里你會認識結盟更多的電子電源朋友.群號:45298579
我加不進去阿 ,朋友你看貼后能加我嗎
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LV.1
15
2007-08-23 20:42
很好
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luyuc
LV.7
16
2007-08-24 05:16
@
很好
自激電路的驅動波形不好;
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luyuc
LV.7
17
2007-08-26 16:50
我弄不明白兩點:
1.驅動波形的上升率不快,但是開關溫度很低,這說明驅動比較理想嗎?
2.在降壓電源的時候,初級反射電壓幾乎為零,看來不另外加入初級電感以增大關斷電壓是不能實現(xiàn)軟接通的?
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armyliu
LV.5
18
2007-08-27 09:56
@luyuc
我弄不明白兩點:1.驅動波形的上升率不快,但是開關溫度很低,這說明驅動比較理想嗎?2.在降壓電源的時候,初級反射電壓幾乎為零,看來不另外加入初級電感以增大關斷電壓是不能實現(xiàn)軟接通的?
在我看來,導通時是零電流,并且由于諧振此時導通電壓也比較低,因此驅動波形上升率不快對于導通損耗不會有太大影響.
第2點不是很明白你的意思,如果另外加入初級電感,不就相當與增大漏感了嗎.
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luyuc
LV.7
19
2007-08-27 22:49
@armyliu
在我看來,導通時是零電流,并且由于諧振此時導通電壓也比較低,因此驅動波形上升率不快對于導通損耗不會有太大影響.第2點不是很明白你的意思,如果另外加入初級電感,不就相當與增大漏感了嗎.
有一點我首先說明一下:
    單端自激實現(xiàn) ZVS 軟關斷問題不大,關鍵在于如何實現(xiàn)軟接通;
    以往設計反激電源時,不希望初級反射電壓過高,以免威脅到開關的安全;
    我的實驗表明,在增大初級反射電壓到電源電壓的3倍時(實驗電源100V,開關上反射峰值300V),可以在較大范圍實現(xiàn)很好的軟接通,實現(xiàn)軟接通依賴初級反射電壓沖激形成 ZVS 震蕩,伺機尋找谷底的軟接通機會;當反射電壓低時,震蕩幅度也較低,根本不能實現(xiàn)軟接通,這一點不同于傳統(tǒng)的 TOPS 系列反激電源的設計;
     因為降壓電源初級反射電壓很低,因而不易實現(xiàn)軟接通,所以才另外給初級增加一個電感,形成感性關斷的高反射電壓以創(chuàng)建軟接通機會;
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jygong
LV.5
20
2007-09-03 10:14
@luyuc
有一點我首先說明一下:    單端自激實現(xiàn)ZVS軟關斷問題不大,關鍵在于如何實現(xiàn)軟接通;    以往設計反激電源時,不希望初級反射電壓過高,以免威脅到開關的安全;    我的實驗表明,在增大初級反射電壓到電源電壓的3倍時(實驗電源100V,開關上反射峰值300V),可以在較大范圍實現(xiàn)很好的軟接通,實現(xiàn)軟接通依賴初級反射電壓沖激形成ZVS震蕩,伺機尋找谷底的軟接通機會;當反射電壓低時,震蕩幅度也較低,根本不能實現(xiàn)軟接通,這一點不同于傳統(tǒng)的TOPS系列反激電源的設計;    因為降壓電源初級反射電壓很低,因而不易實現(xiàn)軟接通,所以才另外給初級增加一個電感,形成感性關斷的高反射電壓以創(chuàng)建軟接通機會;
看看軟開關效果怎樣最好的方法就是用示波器同時觀察MOS管的電壓及電流,看重疊有多少
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luyuc
LV.7
21
2007-09-03 16:02
@jygong
看看軟開關效果怎樣最好的方法就是用示波器同時觀察MOS管的電壓及電流,看重疊有多少
是個好方法;
我習慣于過去用的老方法,就是查看散熱器的溫升,有時就干脆拆掉散熱器察看功率管的溫升;將熱電耦貼在開關或散熱器上連續(xù)測量,假如有紅外線成像設備就更好了,可以多點監(jiān)測并紀錄;
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luyuc
LV.7
22
2007-09-22 22:19
@
很好
再來看一看
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chrisn
LV.5
23
2007-10-04 00:44
@luyuc
是個好方法;我習慣于過去用的老方法,就是查看散熱器的溫升,有時就干脆拆掉散熱器察看功率管的溫升;將熱電耦貼在開關或散熱器上連續(xù)測量,假如有紅外線成像設備就更好了,可以多點監(jiān)測并紀錄;
路過
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luyuc
LV.7
24
2007-10-04 12:15
@chrisn
路過
好的,多謝關照;
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uc3848
LV.3
25
2007-10-15 17:05
@luyuc
自激電路的驅動波形不好;
不能粗暴的以波形來來衡量電路質量
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/2018481192437239.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
個人倒覺得先生用的儀器太多,從而產生了依耐性,儀器不會說話,又沒有思維,但作輔助工具仍是必須的,比如,雙極型(大功率)晶體管在軟退出時的功耗就比硬退出低(Power-MOSFET可能不然).

因時間倉促,先帖個圖作比較...
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/2018481192439117.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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luyuc
LV.7
26
2007-10-15 17:59
@uc3848
不能粗暴的以波形來來衡量電路質量[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/2018481192437239.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">個人倒覺得先生用的儀器太多,從而產生了依耐性,儀器不會說話,又沒有思維,但作輔助工具仍是必須的,比如,雙極型(大功率)晶體管在軟退出時的功耗就比硬退出低(Power-MOSFET可能不然).因時間倉促,先帖個圖作比較...[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/58/2018481192439117.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
這熱成像可不是兩三萬能拿下的設備呀,我都不敢想什么時候能用上熱成像,這個東西太好了,解析熱點、追蹤熱點,防患于未然;

我認為RCC用VMOS理想一些,開關效率更高,用三極管的成本低.不管怎樣,實現(xiàn)了 ZVS 都可以在小功率(10-20W)內基本不用散熱片(220封裝),效率高于 TOPS 系列的電源;
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知秋
LV.5
27
2007-10-16 08:23
@luyuc
有一點我首先說明一下:    單端自激實現(xiàn)ZVS軟關斷問題不大,關鍵在于如何實現(xiàn)軟接通;    以往設計反激電源時,不希望初級反射電壓過高,以免威脅到開關的安全;    我的實驗表明,在增大初級反射電壓到電源電壓的3倍時(實驗電源100V,開關上反射峰值300V),可以在較大范圍實現(xiàn)很好的軟接通,實現(xiàn)軟接通依賴初級反射電壓沖激形成ZVS震蕩,伺機尋找谷底的軟接通機會;當反射電壓低時,震蕩幅度也較低,根本不能實現(xiàn)軟接通,這一點不同于傳統(tǒng)的TOPS系列反激電源的設計;    因為降壓電源初級反射電壓很低,因而不易實現(xiàn)軟接通,所以才另外給初級增加一個電感,形成感性關斷的高反射電壓以創(chuàng)建軟接通機會;
想法比較巧妙,不錯.
能不能提供全圖呀?
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luyuc
LV.7
28
2007-10-16 09:07
@知秋
想法比較巧妙,不錯.能不能提供全圖呀?
這 RCC 電路連個 IC 都不用,你還要啥全圖呀?
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ruohan
LV.9
29
2007-10-16 21:08
@luyuc
這RCC電路連個IC都不用,你還要啥全圖呀?
你把變壓器的初級RCD吸收給去掉了嗎?
給處級并了一個電容,
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luyuc
LV.7
30
2007-10-17 06:27
@ruohan
你把變壓器的初級RCD吸收給去掉了嗎?給處級并了一個電容,
對的,電容容量是 153 ;
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ruohan
LV.9
31
2007-10-17 18:19
@luyuc
對的,電容容量是153;
如果按你這種整法,你說的現(xiàn)象基本是這個153和變壓器的漏感在振蕩,電容不熱嗎?沒有可行性
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