~~先阐明一个概念:ZVS=零电压开关(Zero Voltage Switch),简单来说就是用于减少开关损耗,减少发热,提高效率
~~以下文中ZVS特指以下电路。
这个电路相信玩高压的都做过吧,我是例外的。因为这个电路并不适合推单个高压包。
先看完这个
看到了吧,其实质是一个电流型推挽变换器。只是它的驱动十分特别,怎么特别?我们来分析
运行原理:电源电压通过限流电阻直接加在两管G极上,由于两个电阻的微小差异和两个管子结电容的微小差异,有一个管子先导通,假设是上管先导通了。电流流过电感经过上管接地,由于导通阻抗(开关管也不是理想的导体,有一定电阻)非常小,所以D极电源几乎为0,
这时候,目光移动到最下面的快恢复二极管(Fast diode)去,它的负极正好接在上管的D极处,D极的电压近似0V,所以二极管正偏导通,负极所接处,是下管的G极,下管G极结电容电流全部流到地,G极电压迅速降到0V,下管由开始的半开通变为截止了。
然后,好像就这样一直不变了?这个状态如何翻转呢?别急,看见线圈并联的那个电容了吗?这个电容起并联谐振的作用,电容在刚上电时就充电了,等上管D极电压降到0V时,电容放电(其实电压开始下降时就开始放电了),对电感充电(指初级绕组,此处可等效为电感),由于电感的续流作用,电感对电容的另一端充电,电容另一端又对电感放电,本来这个振荡应该持续下去的,但是在电容另一端完全放电后,奇迹就出现了!
原来上管的电压是0V,但现在又被电感充电了,所以原来的下管G极也恢复了供电,下管导通了,反观下管D极,电压降到近似0V,另一个快恢复二极管导通,把原来导通的上管的G极电压给拉低,上管截止了。 这样,一次振荡周期就完成了,接下来的事情,无非就是两个管子一X一X地工作(。。。又邪恶了),所以叫推挽工作状态。此拓扑叫推挽拓扑。
【ZVS的精髓就在这里,管子必须在另一个管子的D极为高电平时,才能有G极供电导通,此时它自己D极电压为0V,零电压开通;关断是也需要D极电压过零时,G极才能关闭,零电压关断。这就是ZVS,零电压开关(Zero Voltage Switch)!】
制作要点:稳压管不加也可以,实践证明。
快恢复二极管不可以用普通二极管代替,原因是凡是二极管都有一个反向恢复时间 ,频率高了,每个周期时间很短,而反向恢复时,二极管等效为一根导线,能想象发生什么事情了,G极的波形完全乱掉,不起振或者乱振,烧管子。
谐振电容不能用电解电容。
理论上管子耐压要在电源电压的4倍以上保证不击穿。不过试过用250上90V也没有击穿。。。
限流续流电感必须使用铁粉心磁环,不能用高频的,虽然导磁率高,容易小体积获得大电感,但是容易饱和,而且是硬饱和,一下就失去作用了。铁粉心磁环一般为黄色,可以在电脑电源和电磁炉里拆到。
开始的时候说了,这个电路不适合推单个高压包,为什么的,初级绕组在正负半周都有能量输入,但是输出只有一个半周的能量,搞不好还会偏磁。。。所以,建议两个高压包初级反相并联,次级初级接一起作正极,负极接一起作负极,组成全波整流输出。
~~以下文中ZVS特指以下电路。
这个电路相信玩高压的都做过吧,我是例外的。因为这个电路并不适合推单个高压包。
先看完这个
看到了吧,其实质是一个电流型推挽变换器。只是它的驱动十分特别,怎么特别?我们来分析
运行原理:电源电压通过限流电阻直接加在两管G极上,由于两个电阻的微小差异和两个管子结电容的微小差异,有一个管子先导通,假设是上管先导通了。电流流过电感经过上管接地,由于导通阻抗(开关管也不是理想的导体,有一定电阻)非常小,所以D极电源几乎为0,
这时候,目光移动到最下面的快恢复二极管(Fast diode)去,它的负极正好接在上管的D极处,D极的电压近似0V,所以二极管正偏导通,负极所接处,是下管的G极,下管G极结电容电流全部流到地,G极电压迅速降到0V,下管由开始的半开通变为截止了。
然后,好像就这样一直不变了?这个状态如何翻转呢?别急,看见线圈并联的那个电容了吗?这个电容起并联谐振的作用,电容在刚上电时就充电了,等上管D极电压降到0V时,电容放电(其实电压开始下降时就开始放电了),对电感充电(指初级绕组,此处可等效为电感),由于电感的续流作用,电感对电容的另一端充电,电容另一端又对电感放电,本来这个振荡应该持续下去的,但是在电容另一端完全放电后,奇迹就出现了!
原来上管的电压是0V,但现在又被电感充电了,所以原来的下管G极也恢复了供电,下管导通了,反观下管D极,电压降到近似0V,另一个快恢复二极管导通,把原来导通的上管的G极电压给拉低,上管截止了。 这样,一次振荡周期就完成了,接下来的事情,无非就是两个管子一X一X地工作(。。。又邪恶了),所以叫推挽工作状态。此拓扑叫推挽拓扑。
【ZVS的精髓就在这里,管子必须在另一个管子的D极为高电平时,才能有G极供电导通,此时它自己D极电压为0V,零电压开通;关断是也需要D极电压过零时,G极才能关闭,零电压关断。这就是ZVS,零电压开关(Zero Voltage Switch)!】
制作要点:稳压管不加也可以,实践证明。
快恢复二极管不可以用普通二极管代替,原因是凡是二极管都有一个反向恢复时间 ,频率高了,每个周期时间很短,而反向恢复时,二极管等效为一根导线,能想象发生什么事情了,G极的波形完全乱掉,不起振或者乱振,烧管子。
谐振电容不能用电解电容。
理论上管子耐压要在电源电压的4倍以上保证不击穿。不过试过用250上90V也没有击穿。。。
限流续流电感必须使用铁粉心磁环,不能用高频的,虽然导磁率高,容易小体积获得大电感,但是容易饱和,而且是硬饱和,一下就失去作用了。铁粉心磁环一般为黄色,可以在电脑电源和电磁炉里拆到。
开始的时候说了,这个电路不适合推单个高压包,为什么的,初级绕组在正负半周都有能量输入,但是输出只有一个半周的能量,搞不好还会偏磁。。。所以,建议两个高压包初级反相并联,次级初级接一起作正极,负极接一起作负极,组成全波整流输出。