ZCV/ZVS準(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器
發(fā)布時(shí)間:2008/10/7 0:00:00 訪問次數(shù):2235
圖1(a)、(b)分別表示buck。悖蠛停觯蟀氩(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器(quasi-resonant。悖铮睿觯澹颍簦澹颍,點(diǎn)畫線框內(nèi)的子電路稱為zcs/zvs諧振開關(guān),是在開關(guān)管上附加諧振網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的,利用局部諧振實(shí)現(xiàn)zcs或zvs。諧振電路中的電感lr包括電路中可能有的雜散電感和變壓器漏感,諧振電容cr包括開關(guān)管中的結(jié)電容。
圖1(a)中,當(dāng)開關(guān)管v導(dǎo)通時(shí),lrcr諧振,開關(guān)管的電流按準(zhǔn)正弦規(guī)律變化,但需注意的是,這時(shí)的諧振頻率并不一定等于開關(guān)頻率。當(dāng)電流諧振到零時(shí),令開關(guān)管v關(guān)斷,諧振停止。實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷。圖2(a)、(b)分別表示buck。觯螅瘢颍愫停悖螅瘢颍汩_關(guān)管的電流電壓波形。
圖2(a)中的諧振電流峰值
。ǎ保
式中,io為負(fù)載電流;imax為流過開關(guān)管的電流峰值。
特征阻抗
。ǎ玻
可見,zcs-qrc開關(guān)管上承受較大的電流或電流應(yīng)力(current。螅簦颍澹螅螅,定義電流應(yīng)力
ki=imax/io 。ǎ常
但zcs-qrc開關(guān)管承受的電壓應(yīng)力并不大,定義電壓應(yīng)力
。耄觯剑酰恚幔酰椤 。ǎ矗
因?yàn)椋酰恚幔剑酰,故kv=1?/p>
。劾荩猓酰悖搿。悖螅瘢颍,ui=20v,io=2a,lr=1.6,μh,cr=64nf,zn=5ω
代入式(1),得imax=6a,電流應(yīng)力ki=imax/io=6/2=3
zcs-qrc的主要缺點(diǎn)是:由于開關(guān)管的輸出電容使容性開通的損耗增大,限制了它的最大開關(guān)頻率,一般要小于1。恚瑁。
圖2(b)所示的zvs諧振開關(guān)中9當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí),lrcr串聯(lián)諧振,電容cr(即開關(guān)管的輸出電容)電壓按準(zhǔn)正弦規(guī)律變化,當(dāng)它自然過零時(shí),令開關(guān)管開通,電容電壓放電到零,實(shí)現(xiàn)了零電壓開通。利用功率mosfet做主開關(guān)時(shí),zvs-qrc的開關(guān)頻率可以達(dá)到10。恚瑁,從而提高了開關(guān)轉(zhuǎn)換器的功率密度。zvs開關(guān)電流應(yīng)力ki=1。開關(guān)承受的最大電壓umax可以按式(5)計(jì)算
。酰恚幔剑酰椤。恚幔椋铩。恚幔睢 。ǎ担
式中。椋铩。恚幔畲筘(fù)載電流;
。酰椤。恚幔畲筝斎腚妷。
可見,umax與zvs-qrc的運(yùn)行條件有關(guān)。
諧振電壓峰值過高,使開關(guān)管承受過大的電力應(yīng)力(達(dá)5~10倍),是zvs-qrc的一個(gè)主要問題。為了解決zvs-qrc諧振電壓峰值過高的問題,促進(jìn)人們對(duì)早年提出的有源鉗位開關(guān)轉(zhuǎn)換器的重新認(rèn)識(shí)和研究。
從圖1中不難看出,zcs諧振開關(guān)和zvs諧振開關(guān)是互為對(duì)偶的。而且只要在buck。穑鳎黹_關(guān)轉(zhuǎn)換器電路中,用zcs/zvs諧振開關(guān)代替pwm開關(guān)。同理,也可以得到其他各種類型的zcs/zvs-qrc電路,如boast,cuk,sepic,zeta,forward,flyback及橋式轉(zhuǎn)換器等。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場(chǎng)網(wǎng)(www.dzsc.com
圖1(a)、(b)分別表示buck。悖蠛停觯蟀氩(zhǔn)諧振轉(zhuǎn)換器(quasi-resonant。悖铮睿觯澹颍簦澹颍,點(diǎn)畫線框內(nèi)的子電路稱為zcs/zvs諧振開關(guān),是在開關(guān)管上附加諧振網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的,利用局部諧振實(shí)現(xiàn)zcs或zvs。諧振電路中的電感lr包括電路中可能有的雜散電感和變壓器漏感,諧振電容cr包括開關(guān)管中的結(jié)電容。
圖1(a)中,當(dāng)開關(guān)管v導(dǎo)通時(shí),lrcr諧振,開關(guān)管的電流按準(zhǔn)正弦規(guī)律變化,但需注意的是,這時(shí)的諧振頻率并不一定等于開關(guān)頻率。當(dāng)電流諧振到零時(shí),令開關(guān)管v關(guān)斷,諧振停止。實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷。圖2(a)、(b)分別表示buck。觯螅瘢颍愫停悖螅瘢颍汩_關(guān)管的電流電壓波形。
圖2(a)中的諧振電流峰值
。ǎ保
式中,io為負(fù)載電流;imax為流過開關(guān)管的電流峰值。
特征阻抗
(2)
可見,zcs-qrc開關(guān)管上承受較大的電流或電流應(yīng)力(current。螅簦颍澹螅螅,定義電流應(yīng)力
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但zcs-qrc開關(guān)管承受的電壓應(yīng)力并不大,定義電壓應(yīng)力
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代入式(1),得imax=6a,電流應(yīng)力ki=imax/io=6/2=3
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圖2(b)所示的zvs諧振開關(guān)中9當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí),lrcr串聯(lián)諧振,電容cr(即開關(guān)管的輸出電容)電壓按準(zhǔn)正弦規(guī)律變化,當(dāng)它自然過零時(shí),令開關(guān)管開通,電容電壓放電到零,實(shí)現(xiàn)了零電壓開通。利用功率mosfet做主開關(guān)時(shí),zvs-qrc的開關(guān)頻率可以達(dá)到10 mhz,從而提高了開關(guān)轉(zhuǎn)換器的功率密度。zvs開關(guān)電流應(yīng)力ki=1。開關(guān)承受的最大電壓umax可以按式(5)計(jì)算
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式中。椋铩。恚幔畲筘(fù)載電流;
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可見,umax與zvs-qrc的運(yùn)行條件有關(guān)。
諧振電壓峰值過高,使開關(guān)管承受過大的電力應(yīng)力(達(dá)5~10倍),是zvs-qrc的一個(gè)主要問題。為了解決zvs-qrc諧振電壓峰值過高的問題,促進(jìn)人們對(duì)早年提出的有源鉗位開關(guān)轉(zhuǎn)換器的重新認(rèn)識(shí)和研究。
從圖1中不難看出,zcs諧振開關(guān)和zvs諧振開關(guān)是互為對(duì)偶的。而且只要在buck。穑鳎黹_關(guān)轉(zhuǎn)換器電路中,用zcs/zvs諧振開關(guān)代替pwm開關(guān)。同理,也可以得到其他各種類型的zcs/zvs-qrc電路,如boast,cuk,sepic,zeta,forward,flyback及橋式轉(zhuǎn)換器等。
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