关键词:软开关;吸收电路;零电压开关
引言
软开关(ZVSZCS)技术可以显著地减小开关损耗,是开关电源的一个重要研究领域。迄今为止,实现软开关的方案很多,归纳起来可以有以下几种不同形式:
1)直接利用谐振实现的谐振软开关,它可以实现良好的软开关效果,但却需要采用变频控制策略,使磁性元件的设计难以优化;
2)利用辅助开关实现的有源软开关技术,可以实现PWM控制策略,并达到很好的软开关效果,但它需要辅助开关管及其控制驱动电路,不利于增加开关电源的功率密度,可靠性也有所降低;
3)采用无损吸收电路实现软开关技术,仅需要附加少量无损元器件(电容、电感和二极管),就可以实现软开关[7],且可以采用PWM控制,便于设计磁性元件。
本文提出了一种新型的无源无损ZVS软开关电路,它利用主电感电压极性跟随开关状态改变的特点,来恰当地控制ZVS关断电容的充电和放电。该电路具有使用元器件少,无需额外的辅助开关,且软开关效果好,控制方便等许多优点,研究结果证明该电路是可行的。
1 新型的磁耦合式ZVS关断电路
如图1所示,新型的ZVS关断电路所包含的元器件很少:小电容Cs和二极管Ds,用于实现主开关的ZVS关断;小电感LR、二极管DR和主电感的耦合电感Lmc,给Cs创造充电的准谐振条件。将图1中的A~E各个端点连接到电路的恰当位置,就可以为具体电路构造ZVS关断条件。
图2所示为一个带新型磁耦合式ZVS关断电路的Buck拓扑,虚线所包围部分为附加上去的ZVS关断电路。
图1、2
这种新型的关断电路可推广到所有带单