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ZVS零电压开关电路原理与设计 先给大家【精华】【精华】

高工
2013-12-20 19:34:17     打赏
ZVS电路原理与设计
一、初识ZVS
ZVS是什么,度娘查的为”零电压开关(Zero Voltage Switch)“。即开关管关断时,开关管导通时,其两端的电压已经为0。这样开关管的开关损耗可以降到最低。我们平时使用的电磁炉和LLC电源都是这种谐振电源,普通的充电器等都是硬开关的,比这种谐振电源损耗要大些。所以ZVS可以做到很高效率,但是有一个缺点,就是其调节范围一般都比较窄。例如电磁炉,当我们把功率调到比较大时,为持续加热;当功率调的较小时,就开始断断续续加热,因为那个时候已经不能达到谐振状态了。像我们普通充电器那种硬开关的电源,不管空载和满载都是持续震荡的。


初次看到ZVS电路,我惊呆了,两个MOS管加几个电阻电容就能组成谐振开关。真是佩服人民的想象力啊。



该电路只需要少量元件即可达到零电压开关。功率有人做到2KW以上,几百瓦的话两个开关管只需加小型散热器即可。
于是花了几天时间对ZVS电路进行了下深入研究,让大家明白其工作原理。
一、基本电路
现在我们来进行分析其原理,首先使用proteus仿真电路进行仿真。

ZVS proteus仿真文件 zvs.rar (15 K) 下载次数:11 

附上proteus仿真文件,有该软件的同学可以下载并仿真试试看。


二、原理图分析
1.      上电时L1通入的电流为零,电源通过R1R2Q1Q 2导通,L1电流逐渐增加,由于两个开关管特性差异,将导致流入两个开关管的电流不同,假设Q1电流大于Q2电流,T1将产生b为正,a为负的感应电压,于是通过T1形成正反馈,使Q1导通,Q2截止。完成启动过程。
2.      t0~t1时间)稳态Q1导通时,由于上个周期T1电流为ac,并且C 1两端电压为零。由于电流不能突变,T1电流将对C1充电,C1逐渐为ac正的电压,并且正弦变大,T1电流正弦变小。此时a电压被Q1下拉到0V,所以C点电压正弦变大,Q1栅极电压被D3稳压管钳位,Q1时钟保持导通。
3.      t1时间)当T1中电流下降为零,其能量全部释放到C1,此时C1电压达到最大值。
4.      t1~t2时间)C1开始通过T1ca放电,C1电压即c点电压正弦变小,T1电流由ca正弦变大。
5.      t2时间)当C1能力基本放完时,c点电压下降到MOS管阀值电压左右,将通过D2使Q1进入放大区。此时C1T1绕组由ca放电电流达到最大值。同时由于Q1进入放大区,a点电压逐渐上升,同时通过D1使Q2也进入放大区。
6.      t2时间)C1放电完毕,T1绕组由ca电流达到最大值,将像C 1充电,使C1充电为ac负的电压,同时C1两端电压正弦变大。此时两个MOS管同时进入放大区。
7.      (图3)由于T1C1的持续充电,C1上电压为ac负,通过两个二极管使Q2栅极电压升高,Q1栅极逐渐下降,同时正反馈形成,Q2导通,Q1截止。
8.      Q2导通与Q1导通过程类似。

9.      L1电感值比T1大,整个震荡周期中L1电流基本不变。震荡过程中L1持续为LC振荡器补充电能。
电路震荡波形
3  Q2导通转换为Q1导通期间波形
4t0~t1Q1导通,T1电流对C1充电
5t1T1电流为0  C1两端电压达到最大值
6t1~t2C1T1绕组放电
C1电压为0左右时,Q1关断,Q2导通




高压应用

图片:u=901384644,684237247&fm=21&gp=0.jpg


电磁加热


菜鸟
2014-09-27 16:29:52     打赏
2楼
这里的东西下载的时候为什么会要数码之家的M币啊

高工
2014-09-27 18:37:32     打赏
3楼
可以用 proteus仿真,不错

菜鸟
2015-04-16 22:27:49     打赏
4楼

m币是什么东西啊



菜鸟
2015-06-13 17:59:07     打赏
5楼
m币是社么东西

菜鸟
2015-11-12 16:38:13     打赏
6楼

M币不够



菜鸟
2016-06-16 10:32:52     打赏
7楼
M币不够

菜鸟
2017-03-24 11:27:46     打赏
8楼
假设Q1电流大于Q2电流.......使Q1导通,Q2截止。请问这是为什么呢

菜鸟
2017-04-20 13:39:48     打赏
9楼
学习了

菜鸟
2017-04-22 16:22:59     打赏
10楼
m币不够啊

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