ZVT控制技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2013/6/4 20:54:13 訪問(wèn)次數(shù):1116
隨著變換器工作頻率的不斷提高,變換器G4A-1A-E-12V的開(kāi)關(guān)損耗顯著增加。為了降低開(kāi)關(guān)損耗,進(jìn)一步提高變換效率,軟開(kāi)關(guān)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。零電壓轉(zhuǎn)換技術(shù)(ZVT)是一種先進(jìn)的諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù),工作頻率固定,能夠在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換過(guò)程中實(shí)現(xiàn)升壓功率MOSFET的零電壓開(kāi)通和升壓二極管的零電流關(guān)斷。
UC3855A/UC3855B將ZVT技術(shù)引入功率因數(shù)校正控制技術(shù)當(dāng)中,圖12-6所示為采用有源吸收回路的升壓轉(zhuǎn)換器的原理簡(jiǎn)圖。在圖中,有源吸收電路由ZVT功率MOSFET VTzw.二極管VD2、諧振電感厶和電容Cr組成。
圖12-6采用有源吸收回路的升壓轉(zhuǎn)換器原理簡(jiǎn)圖
ZVT工作時(shí)序波形圖如圖12-7所示。其具體工作過(guò)程分析如下。
to~tl時(shí)刻:在to時(shí)刻之前,升壓功率MOSFET(主開(kāi)關(guān)管)處于截止?fàn)顟B(tài),二極管VD1導(dǎo)通,負(fù)載電流全部流過(guò)VD1。在to時(shí)刻,ZVT功率MOSFET(輔助開(kāi)關(guān)管)VT開(kāi)通。隨著輔助開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通,諧振電感厶上的電流將線性上升至抽。與此同時(shí),二極管VD1中的電流逐漸下降。當(dāng)電流降至零時(shí),二極管關(guān)斷,即實(shí)現(xiàn)了二極管的軟關(guān)斷。而在實(shí)際電路中,二極管需要縊歷反向恢復(fù)以去除結(jié)電荷。此時(shí),ZVT諧振電感厶上的電壓為砜,電感電流上升至/IN的時(shí)間。
圖12-7 ZVT工作時(shí)序波形圖
tl~t2時(shí)刻:在tl時(shí)刻,諧振電感厶中的電流上升至氐,開(kāi)始諧振。在厶和Cr諧振過(guò)程中,G放電,直到電壓降至零。漏極電壓變化率du/dt由Cr控制,Cr實(shí)際上是CDS與Coss之和。在Cr放電的同時(shí),諧振電感中的電流持續(xù)上升。漏極電壓降至零所需的時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)是諧振周期的1/4。在諧振周期結(jié)束時(shí),主開(kāi)關(guān)管的體二極管開(kāi)通。
隨著變換器工作頻率的不斷提高,變換器G4A-1A-E-12V的開(kāi)關(guān)損耗顯著增加。為了降低開(kāi)關(guān)損耗,進(jìn)一步提高變換效率,軟開(kāi)關(guān)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。零電壓轉(zhuǎn)換技術(shù)(ZVT)是一種先進(jìn)的諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù),工作頻率固定,能夠在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換過(guò)程中實(shí)現(xiàn)升壓功率MOSFET的零電壓開(kāi)通和升壓二極管的零電流關(guān)斷。
UC3855A/UC3855B將ZVT技術(shù)引入功率因數(shù)校正控制技術(shù)當(dāng)中,圖12-6所示為采用有源吸收回路的升壓轉(zhuǎn)換器的原理簡(jiǎn)圖。在圖中,有源吸收電路由ZVT功率MOSFET VTzw.二極管VD2、諧振電感厶和電容Cr組成。
圖12-6采用有源吸收回路的升壓轉(zhuǎn)換器原理簡(jiǎn)圖
ZVT工作時(shí)序波形圖如圖12-7所示。其具體工作過(guò)程分析如下。
to~tl時(shí)刻:在to時(shí)刻之前,升壓功率MOSFET(主開(kāi)關(guān)管)處于截止?fàn)顟B(tài),二極管VD1導(dǎo)通,負(fù)載電流全部流過(guò)VD1。在to時(shí)刻,ZVT功率MOSFET(輔助開(kāi)關(guān)管)VT開(kāi)通。隨著輔助開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通,諧振電感厶上的電流將線性上升至抽。與此同時(shí),二極管VD1中的電流逐漸下降。當(dāng)電流降至零時(shí),二極管關(guān)斷,即實(shí)現(xiàn)了二極管的軟關(guān)斷。而在實(shí)際電路中,二極管需要縊歷反向恢復(fù)以去除結(jié)電荷。此時(shí),ZVT諧振電感厶上的電壓為砜,電感電流上升至/IN的時(shí)間。
圖12-7 ZVT工作時(shí)序波形圖
tl~t2時(shí)刻:在tl時(shí)刻,諧振電感厶中的電流上升至氐,開(kāi)始諧振。在厶和Cr諧振過(guò)程中,G放電,直到電壓降至零。漏極電壓變化率du/dt由Cr控制,Cr實(shí)際上是CDS與Coss之和。在Cr放電的同時(shí),諧振電感中的電流持續(xù)上升。漏極電壓降至零所需的時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)是諧振周期的1/4。在諧振周期結(jié)束時(shí),主開(kāi)關(guān)管的體二極管開(kāi)通。
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