零電壓開(kāi)關(guān)電源(ZVS)是當(dāng)前開(kāi)關(guān)電源技術(shù)中比較先進(jìn),也比較成熟的技術(shù),因?yàn)樘幱谲涢_(kāi)關(guān)狀態(tài),可以做到更高的頻率及更高的效率,并且系統(tǒng)的可靠性更高跟穩(wěn)定。
基于ZVS技術(shù)的芯片目前也比較多,比較典型的有UC3875及UCC3879,劉勝利的“現(xiàn)代高頻開(kāi)關(guān)電源實(shí)用技術(shù)”對(duì)ZVS的12個(gè)工作狀態(tài)描述的比較詳細(xì),但因?yàn)槊枋龅倪^(guò)于詳細(xì),反而不好簡(jiǎn)單理解,容易被書(shū)上牽著走,尤其是劉勝利書(shū)上涉及輸出二極管的續(xù)流特性,分成了12個(gè)狀態(tài),若不考慮這個(gè),一般只有10個(gè)狀態(tài)。2年前接觸之后,表面上看懂了,但實(shí)際上還沒(méi)有真正理解,這次再一次仔細(xì)分析,把10個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單的描述出來(lái)。
ZVS的核心是利用回路中的電感來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)管輸出電容的能量吸收,所以可以理解為電路工作頻率略高于回路的諧振頻率。
上圖是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的ZVS輸出級(jí)電路,Ls是附加的電感,保證輸出回路的電感量足夠大,因?yàn)閆VS電路是靠電感來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)的,T為輸出變壓器,Q1~Q4為四橋臂功率管,可以是MOS管,也可以是IGBT管,一般不采用晶體管。D1~D4是功率管的反向續(xù)流二極管,C1~C4是功率管的輸出兩端的等效電容及附加電容。
加在Q1~Q4柵極上的電壓波形如圖:
本人把這個(gè)過(guò)程用一張圖來(lái)描述電流變化:

通過(guò)這張表,就一目了然了,理解的更加深刻。運(yùn)轉(zhuǎn)的核心是依靠電感