零電壓開關電源(ZVS)是當前開關電源技術中比較先進,也比較成熟的技術,因為處于軟開關狀態(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)代高頻開關電源實用技術”對ZVS的12個工作狀態(tài)描述的比較詳細,但因為描述的過于詳細,反而不好簡單理解,容易被書上牽著走,尤其是劉勝利書上涉及輸出二極管的續(xù)流特性,分成了12個狀態(tài),若不考慮這個,一般只有10個狀態(tài)。2年前接觸之后,表面上看懂了,但實際上還沒有真正理解,這次再一次仔細分析,把10個過程簡單的描述出來。
ZVS的核心是利用回路中的電感來實現(xiàn)對開關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。
上圖是一個標準的ZVS輸出級電路,Ls是附加的電感,保證輸出回路的電感量足夠大,因為ZVS電路是靠電感來實現(xiàn)整個運轉的,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:
本人把這個過程用一張圖來描述電流變化:

通過這張表,就一目了然了,理解的更加深刻。運轉的核心是依靠電感