ZVS零電壓開關(guān)電路原理

ZVS是什么，度娘查的為”零電壓開關(guān)(Zero Voltage Switch)“。即開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，其兩端的電壓已經(jīng)為0。這樣開關(guān)管的開關(guān)損耗可以降到最低。我們平時(shí)使用的電磁爐和LLC電源都是這種諧振電源，普通的充電器等都是硬開關(guān)的，比這種諧振電源損耗要大些。所以ZVS可以做到很高效率，但是有一個(gè)缺點(diǎn)，就是其調(diào)節(jié)范圍一般都比較窄。例如電磁爐，當(dāng)我們把功率調(diào)到比較大時(shí)，為持續(xù)加熱;當(dāng)功率調(diào)的較小時(shí)，就開始斷斷續(xù)續(xù)加熱，因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候已經(jīng)不能達(dá)到諧振狀態(tài)了。像我們普通充電器那種硬開關(guān)的電源，不管空載和滿載都是持續(xù)震蕩的。

二、原理圖分析

1. 上電時(shí)L1通入的電流為零，電源通過R1、R2是Q1、Q 2導(dǎo)通，L1電流逐漸增加，由于兩個(gè)開關(guān)管特性差異，將導(dǎo)致流入兩個(gè)開關(guān)管的電流不同，假設(shè)Q1電流大于Q2電流，T1將產(chǎn)生b為正，a為負(fù)的感應(yīng)電壓，于是通過T1形成正反饋，使Q1導(dǎo)通，Q2截止。完成啟動(dòng)過程。

2. (t0~t1時(shí)間)穩(wěn)態(tài)Q1導(dǎo)通時(shí)，由于上個(gè)周期T1電流為a到c，并且C 1兩端電壓為零。由于電流不能突變，T1電流將對(duì)C1充電，C1逐漸為a負(fù)c正的電壓，并且正弦變大，T1電流正弦變小。此時(shí)a電壓被Q1下拉到0V，所以C點(diǎn)電壓正弦變大，Q1柵極電壓被D3穩(wěn)壓管鉗位，Q1時(shí)鐘保持導(dǎo)通。

3. (t1時(shí)間)當(dāng)T1中電流下降為零，其能量全部釋放到C1，此時(shí)C1電壓達(dá)到最大值。

4. (t1~t2時(shí)間)C1開始通過T1由c到a放電，C1電壓即c點(diǎn)電壓正弦變小，T1電流由c到a正弦變大。

5. (t2時(shí)間)當(dāng)C1能力基本放完時(shí)，c點(diǎn)電壓下降到MOS管閥值電壓左右，將通過D2使Q1進(jìn)入放大區(qū)。此時(shí)C1對(duì)T1繞組由c到a放電電流達(dá)到最大值。同時(shí)由于Q1進(jìn)入放大區(qū)，a點(diǎn)電壓逐漸上升，同時(shí)通過D1使Q2也進(jìn)入放大區(qū)。

6. (t2時(shí)間)C1放電完畢，T1繞組由c到a電流達(dá)到最大值，將像C 1充電，使C1充電為a正c負(fù)的電壓，同時(shí)C1兩端電壓正弦變大。此時(shí)兩個(gè)MOS管同時(shí)進(jìn)入放大區(qū)。

7. (圖3)由于T1對(duì)C1的持續(xù)充電，C1上電壓為a正c負(fù)，通過兩個(gè)二極管使Q2柵極電壓升高，Q1柵極逐漸下降，同時(shí)正反饋形成，Q2導(dǎo)通，Q1截止。

8. Q2導(dǎo)通與Q1導(dǎo)通過程類似。

9. L1電感值比T1大，整個(gè)震蕩周期中L1電流基本不變。震蕩過程中L1持續(xù)為LC振蕩器補(bǔ)充電能。