準(zhǔn)諧振(QR)零電壓開(kāi)關(guān)飛躍變換器是一種可變頻率版本的飛躍變換器,在某些應(yīng)用中廣泛使用,例如電視機(jī)的開(kāi)關(guān)電源,盡管它也非常適合其他應(yīng)用。這種獨(dú)特的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。除了本文將重點(diǎn)介紹的其他優(yōu)點(diǎn)外,其中之一是作為標(biāo)準(zhǔn)方波飛躍變換器的簡(jiǎn)單衍生物,每個(gè)開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)師都非常熟悉。
在推導(dǎo)控制QR ZVS飛躍變換器的方程式并處理相關(guān)問(wèn)題之后,將介紹ST的L6565,這是一款專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)以適應(yīng)這種特定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的PWM控制器,并詳細(xì)討論其內(nèi)部功能。
將提供基于該器件進(jìn)行設(shè)計(jì)的一些線索,并最后給出一個(gè)設(shè)計(jì)示例,展示基于L6565的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是如何簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)高效的。
在過(guò)去的二十年里,已經(jīng)開(kāi)發(fā)和提出了大量的諧振和準(zhǔn)諧振變換器,作為對(duì)方波變換器所引發(fā)的困難的應(yīng)對(duì)方法,特別是與其寄生元件相關(guān)的困難?;舅枷胧抢眠@些寄生元件。
這兩類(lèi)變換器的核心是一個(gè)諧振電路。與諧振變換器不同,準(zhǔn)諧振變換器只是利用諧振電路來(lái)為功率開(kāi)關(guān)創(chuàng)建零電壓或零電流條件,分別進(jìn)行開(kāi)啟或關(guān)閉。
現(xiàn)有的準(zhǔn)諧振變換器可以進(jìn)一步分類(lèi)為零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)或零電流開(kāi)關(guān)(ZCS)變換器。
在ZVS變換器中,功率開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)地并聯(lián)連接到諧振電路。諧振電壓與直流輸入電壓疊加在諧振電路上(以及開(kāi)關(guān)在關(guān)閉狀態(tài)下),從而產(chǎn)生開(kāi)啟開(kāi)關(guān)所需的零電壓條件。相反,在ZCS變換器中,功率開(kāi)關(guān)與諧振電路串聯(lián)連接。通過(guò)諧振電路中流動(dòng)的諧振電流(以及開(kāi)關(guān)在打開(kāi)狀態(tài)下)與正常電流流動(dòng)的疊加,生成開(kāi)關(guān)關(guān)閉所需的零電流條件。
準(zhǔn)諧振變換器的一個(gè)有趣特性是,如果移除諧振電路,它們將恢復(fù)成正常的方波變換器。反之,可以從正常的方波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)得到準(zhǔn)諧振變換器。