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ZVT控制技术

发布时间:2013/6/4 20:54:13 访问次数:1099

    随着变换器工作频率的不断提高,变换器G4A-1A-E-12V的开关损耗显著增加。为了降低开关损耗,进一步提高变换效率,软开关技术应运而生。零电压转换技术(ZVT)是一种先进的谐振软开关技术,工作频率固定,能够在开关转换过程中实现升压功率MOSFET的零电压开通和升压二极管的零电流关断。
    UC3855A/UC3855B将ZVT技术引入功率因数校正控制技术当中,图12-6所示为采用有源吸收回路的升压转换器的原理简图。在图中,有源吸收电路由ZVT功率MOSFET VTzw.二极管VD2、谐振电感厶和电容Cr组成。

            
    图12-6采用有源吸收回路的升压转换器原理简图
    ZVT工作时序波形图如图12-7所示。其具体工作过程分析如下。
    to~tl时刻:在to时刻之前,升压功率MOSFET(主开关管)处于截止状态,二极管VD1导通,负载电流全部流过VD1。在to时刻,ZVT功率MOSFET(辅助开关管)VT开通。随着辅助开关管的导通,谐振电感厶上的电流将线性上升至抽。与此同时,二极管VD1中的电流逐渐下降。当电流降至零时,二极管关断,即实现了二极管的软关断。而在实际电路中,二极管需要缢历反向恢复以去除结电荷。此时,ZVT谐振电感厶上的电压为砜,电感电流上升至/IN的时间。
    图12-7 ZVT工作时序波形图

          
    tl~t2时刻:在tl时刻,谐振电感厶中的电流上升至氐,开始谐振。在厶和Cr谐振过程中,G放电,直到电压降至零。漏极电压变化率du/dt由Cr控制,Cr实际上是CDS与Coss之和。在Cr放电的同时,谐振电感中的电流持续上升。漏极电压降至零所需的时间长度应是谐振周期的1/4。在谐振周期结束时,主开关管的体二极管开通。

    随着变换器工作频率的不断提高,变换器G4A-1A-E-12V的开关损耗显著增加。为了降低开关损耗,进一步提高变换效率,软开关技术应运而生。零电压转换技术(ZVT)是一种先进的谐振软开关技术,工作频率固定,能够在开关转换过程中实现升压功率MOSFET的零电压开通和升压二极管的零电流关断。
    UC3855A/UC3855B将ZVT技术引入功率因数校正控制技术当中,图12-6所示为采用有源吸收回路的升压转换器的原理简图。在图中,有源吸收电路由ZVT功率MOSFET VTzw.二极管VD2、谐振电感厶和电容Cr组成。

            
    图12-6采用有源吸收回路的升压转换器原理简图
    ZVT工作时序波形图如图12-7所示。其具体工作过程分析如下。
    to~tl时刻:在to时刻之前,升压功率MOSFET(主开关管)处于截止状态,二极管VD1导通,负载电流全部流过VD1。在to时刻,ZVT功率MOSFET(辅助开关管)VT开通。随着辅助开关管的导通,谐振电感厶上的电流将线性上升至抽。与此同时,二极管VD1中的电流逐渐下降。当电流降至零时,二极管关断,即实现了二极管的软关断。而在实际电路中,二极管需要缢历反向恢复以去除结电荷。此时,ZVT谐振电感厶上的电压为砜,电感电流上升至/IN的时间。
    图12-7 ZVT工作时序波形图

          
    tl~t2时刻:在tl时刻,谐振电感厶中的电流上升至氐,开始谐振。在厶和Cr谐振过程中,G放电,直到电压降至零。漏极电压变化率du/dt由Cr控制,Cr实际上是CDS与Coss之和。在Cr放电的同时,谐振电感中的电流持续上升。漏极电压降至零所需的时间长度应是谐振周期的1/4。在谐振周期结束时,主开关管的体二极管开通。

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