準(zhǔn)諧振電路分為零電壓和零電流模式，理論上也有很多方法能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)諧振變換，但是由于涉及到比較高的電壓，很多方法并不適用于無輸入變壓器的所謂離線開關(guān)電源。離開實(shí)際的電路很難討論準(zhǔn)諧振的原理，我們首先分析一下常見的反激式開關(guān)電源工作過程，然后探討在反激式開關(guān)電源中引入零電壓ZVC準(zhǔn)諧振的方法。如圖2所示為反激式開關(guān)電源的基本電路原理圖。VT為開關(guān)管，T為高頻變壓器，D1為整流管，Vin為輸入的直流電壓，經(jīng)初級繞組LP加到開關(guān)管的漏極（集電極），假定負(fù)載二極管為理想的開關(guān)。Lk為漏感，代表不能禍合傳輸?shù)酱渭壍拇磐浚浯鎯Φ哪芰勘仨氁ㄟ^其他的路徑釋放，另外，漏感Lk會延緩和阻止互感Lm能量的傳遞，存儲在漏感中的能量是開關(guān)管關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生尖峰的原因。互感Lm完成能量從初級（Primary）到次級（second）的傳輸。Cd是代表漏極端子總的電容，包括MOS開關(guān)管的輸出電容，變壓器線圈的寄生電容等電路中其他的離散電容。對于反激式開關(guān)電源，開關(guān)管是在電流最大時(shí)關(guān)斷的，因而會產(chǎn)生關(guān)斷損耗，參看圖3，開關(guān)管關(guān)斷后，在電源開關(guān)管截止去磁恢復(fù)階段，一開始漏感Lk和漏極端子總的電容Cd組成的諧振回路產(chǎn)生過壓尖峰振蕩，形成振鈴，然后儲存在互感LM的能量對負(fù)載轉(zhuǎn)移，負(fù)載二極管D1導(dǎo)通，形成次級電流1s給濾波電容充電，將開關(guān)管飽和期磁化的能量轉(zhuǎn)移給次級電路供給負(fù)載，在此階段，電流1s近似線性減少，逐漸降至為零。去磁恢復(fù)階段的后期次級繞組放電結(jié)束，負(fù)載二極管截止，能量釋放完畢后，仍有一部分能量會在LM和寄生電容Cd之間以輸入電壓Vin為基準(zhǔn)，產(chǎn)生近似的衰減余弦振蕩，并維持在一定的水平，形成停滯期（dead time一死區(qū)，開關(guān)管和二極管都不導(dǎo)通的階段）直到開關(guān)管導(dǎo)通進(jìn)入下一個(gè)周期的振蕩。當(dāng)開關(guān)管再次導(dǎo)通的時(shí)候，漏極電壓VDS可能在較低的水平，也可能在較高的水平，一般而言，Cd將通過MOS管放電形成電流尖峰，如果在比較高的數(shù)值（如圖3中P3點(diǎn)）開啟，則此電容上的電壓不僅使開關(guān)管導(dǎo)通產(chǎn)生很大額外的功耗，而且會產(chǎn)生開關(guān)噪聲，形成EMT電磁干擾，Toff為開關(guān)管截止時(shí)間，Td為停滯期，因此這種工作方式為電流不連續(xù)的方式DCM（DiscontinuousCondition Mode）。  如果開關(guān)管在漏極電壓振蕩的第一個(gè)最低端谷底P1（漏極電壓最小或者為零）時(shí)，電路就會處于ZVC準(zhǔn)諧振工作模式，ZVC準(zhǔn)諧振的特點(diǎn)是電壓谷底開啟，減少開關(guān)管的開通損耗，在某些條件下，甚至可以做真正零電壓開啟特性，同時(shí)又能保持方波開關(guān)電源大功率轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)。 可以想象到，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，關(guān)鍵是要設(shè)計(jì)一個(gè)去磁檢測信號來反映漏極（集電極）振蕩的極點(diǎn)變化。傳統(tǒng)的準(zhǔn)諧振芯片需要采用輔助的變壓器繞組來傳送過零信息，一般還要通RC電路對反饋的信號適當(dāng)延時(shí)調(diào)整，能在去磁結(jié)束且經(jīng)過四分之一個(gè)周期的諧振開關(guān)管漏極電壓降到谷底時(shí)準(zhǔn)確開通，也稱谷值開關(guān)（ValleySwitching），進(jìn)入下一個(gè)周期的振蕩。以達(dá)到精確時(shí)刻啟動準(zhǔn)諧振模式谷底開啟的目的。 由于開關(guān)管飽和導(dǎo)通的時(shí)間取決于輸入電壓和負(fù)載的大小，截止（去磁恢復(fù)）的時(shí)間也取決于負(fù)載的大小，所以，準(zhǔn)諧振開關(guān)電源在不同條件下，工作頻率和脈沖寬度都是變化的，處于臨界的工作模式（Boundary Condition Mode）。 當(dāng)輸入電壓最高，載荷最小的情況下，頻率最高。當(dāng)輸入電壓最低，滿載的情況下，頻率最低。 |
|
|
