利用ZVS(零电压开关)技术消除米勒效应
zvs感应加热原理
zvs感应加热原理ZVS感应加热原理。
ZVS(Zero Voltage Switching)感应加热原理是一种高效、节能的加热方式,它通过零电压开关技术实现了在高频电磁场下对导电材料进行快速、均匀加热的过程。
在工业生产和科研领域,ZVS感应加热技术被广泛应用于金属材料的热处理、熔炼、烙铁、感应焊接等领域。
本文将对ZVS感应加热原理进行详细介绍,以便读者更好地了解这一先进的加热技术。
ZVS感应加热原理的基本原理是利用高频交流电磁场对导电材料进行感应加热。
当高频电流通过线圈产生高频磁场时,导电材料中产生涡流,涡流在材料内部产生焦耳热,从而实现对材料的加热。
在ZVS感应加热系统中,采用了零电压开关技术,能够使开关管在零电压状态下进行开关,从而减小了开关损耗,提高了能量利用率,降低了系统的热损耗。
ZVS感应加热原理的关键技术包括谐振电路设计、高频变压器设计、功率开关管选择等。
谐振电路的设计能够使系统在高效工作状态下稳定运行,高频变压器的设计能够实现高频电磁场的均匀分布,功率开关管的选择能够保证系统在高频下的稳定工作。
这些关键技术的优化能够提高ZVS感应加热系统的加热效率和稳定性。
ZVS感应加热原理的优点主要包括高效、节能、环保等方面。
相比传统的加热方式,ZVS感应加热能够实现快速加热、节能减排,对环境没有污染。
在金属材料的加热处理过程中,ZVS感应加热能够实现对材料表面和内部的均匀加热,提高了加热质量,减小了加热变形。
在熔炼、烙铁、感应焊接等领域,ZVS感应加热能够实现高温、高效的加热,提高了生产效率,降低了能耗成本。
总之,ZVS感应加热原理是一种先进的加热技术,它通过高频电磁场对导电材料进行快速、均匀加热,具有高效、节能、环保等优点。
在工业生产和科研领域,ZVS感应加热技术有着广泛的应用前景,将对相关行业的发展起到积极的推动作用。
希望本文的介绍能够让读者更加深入地了解ZVS感应加热原理,为相关领域的工程应用提供参考和借鉴。
自制zvs感应加热教程
自制zvs感应加热教程电磁感应加热,或简称感应加热,是加热导体材料比如金属材料的一种方法。
它主要用于金属热加工、热处理、焊接和熔化。
顾名思义,感应加热是利用电磁感应的方法使被加热的材料的内部产生电流,依靠这些涡流的能量达到加热目的。
感应加热系统的基本组成包括感应线圈,交流电源和工件。
根据加热对象不同,可以把线圈制作成不同的形状。
线圈和电源相连,电源为线圈提供交变电流,流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场,该磁场使工件产生涡流来加热。
一、电磁感应加热原理生磁的过程是通过电磁加热装置的转换,将50HZ/60HZ的交流电变换成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换频率为20-40KHZ的高频电压输出,快速运动的高压电流在线缆内产生高速变化的磁场磁生热,电缆与铁质容器接触后容器表面具即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能。
简单说,电磁感应加热的原理就是利用电、磁、热能间的转换达到使被加热物体自身发热的效果。
二、电磁感应加热条件1、转换电能的电磁加热装置2、传递电能的电缆3、含铁质的容器巨大的热能能够使得被加热物品自身发热。
三、电磁加热技术应用领域应用电磁加热技术原理的产品,电磁加热控制器的应用范围非常广泛:1、塑机械加热、木材、建筑、食品、医疗、化工等节能改造,如塑料注射机,挤出机,吹膜机,拉丝机,塑料薄膜,管材,线材等机器、食品加工、纺织、印染、冶金、轻工、机械、表面热处理及焊接,锅炉,开水炉等行业,可以替代电阻加热,以及燃料明火传统能源。
2、纺织印染原料采用电磁加热可以提高能源利用效率,提高加热速度,提高温度控制精度3、轻工行业罐头以及其它塑料包装的封口等等。
锅炉行业电磁锅炉利用其加热速度快的特点,可抛弃传统锅炉整体加热的方式,只在锅炉的出水端进行加热,使水流在流动中完成加热,加热速度快,节省空间。
4、机械行业高频电磁加热可以应用于与金属表明热处理,其效果比传统处理方式有显著提高,其他如各种机械零件的淬火,以及淬火后的回火、退火和正火等热处理的加热,压力加工前的透热电磁加热技术的应用,不仅有利于产品品质、生产效率的提升和节能降耗降低成本,也提升了设备制造企业的技术水平,在传统行业中越来越广泛地被接受和使用。
移相全桥零电压PWM软开关电路的研究
略大于开关管自身的寄生电容可减小管子之间的差
异。 实际中,可根据实验波形对其进行调整。 计算得
Llk=7.2 μH,实际取10~20 μH。 由于 要 兼 顾 轻 载 和 重 载,同 时 电 感 在 超 前 臂 谐 振 和 续 流 时 有 能 量 损 失 ,故
实际中取值较计算值略大为宜。
5 整机最大占空比合理性计算
第 43 卷第 1 期 2009 年 1 月
电力电子技术 Power Electronics
移相全桥零电压 PWM 软开关电路的研究
胡红林, 李春华, 邵 波 (黑龙江科技学院, 黑龙江 哈尔滨 150027)
Vol.43 No.1 January,2009
摘要:介绍了移相全桥零电压 PWM 软开关电路的组成及工作原理,从时域上详细分析了软开关的工作过程,阐述了
在开关电源中具有谐振开关和 PWM 控制特点 的移相全桥零 电 压 PWM 变 换 器 得 到 了 广 泛 应 用 , 该 类 变 换 器 实 现 了 零 电 压 开 关 (ZVS),减 小 了 开 关 损耗,提高了电源系统的稳定性。 同时,电源可在较 高的开关频率下工作,因而大大减小了无源器件的 体积。 但移相全桥 ZVS 电路存在对谐振电感和电容 的合理选择及占空比丢失的问题,这就要求 ZVS 软 开关有一个合理的最大占空比。
实现 VQ1 零电压关断需要有:
uC1=
iCb 2C1
td1=
is 2nC1
td1≥Uin
(6)
式中:td1 为 VQ1,VQ3 死区时间;n 为变比。
要在全范围内实现超前臂的零电压开通, 必须
以 最 小 输 出 电 流 Iomin 和 最 大 输 入 电 压 Uinmax 来 选 取 C1,C3,即 C1=C3≤Iomintd1/(2nUinmax)。 4.2 串联电感的取值及滞后臂并联电容的选取
超结功率mosfet输出电容迟滞效应及zvs软开关影响-概述说明以及解释
超结功率mosfet输出电容迟滞效应及zvs软开关影响-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述超结功率MOSFET作为一种常见的功率器件,广泛应用于功率电子领域。
然而,由于其特殊的结构和工作原理,超结功率MOSFET存在着输出电容迟滞效应,这一效应会导致其在开关过程中的性能衰减和功率损耗增加。
因此,研究和解决超结功率MOSFET输出电容迟滞效应成为当前的热点问题。
本文旨在系统地探讨超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的定义、原理和影响因素,并提出相应的应对策略。
同时,本文将重点研究ZVS软开关技术对超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的影响,并探讨ZVS软开关在改善超结功率MOSFET性能方面的优势和应用。
为了验证ZVS软开关对超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的改善效果,本文还进行了一系列的实验研究,并通过实验结果与分析进行案例分析和讨论。
通过本文的研究,我们期望能够深入理解超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的机理,并为解决这一问题提供一定的指导和参考。
同时,本文的研究成果也将对改进和优化功率电子设备的设计和应用产生积极的影响。
接下来,我们将在第二章中介绍超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的定义和原理,以及影响因素和应对策略。
第三章将详细探讨ZVS软开关技术对超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的影响,并通过实验研究和案例分析来验证其改善效果。
最后,在结论部分我们将对全文进行总结,并展望未来进一步研究超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的意义和方向。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:本篇文章主要分为三个部分,即引言、正文和结论。
下面将对每个部分的内容进行简要介绍。
引言部分包括了概述、文章结构和目的三个小节。
在“概述”部分,文章将对超结功率MOSFET输出电容迟滞效应及ZVS软开关进行简要介绍。
在“文章结构”部分,将明确指出本篇文章的组织结构,便于读者对整篇文章的内容有一个大致了解。
ZVS零电压开关电路原理与设计
ZVS零电压开关电路原理与设计一、初识ZVSZVS是什么,度娘查的为”零电压开关(Zero Voltage Switch)“。
即开关管关断时,开关管导通时,其两端的电压已经为0。
这样开关管的开关损耗可以降到最低。
我们平时使用的电磁炉和LLC电源都是这种谐振电源,普通的充电器等都是硬开关的,比这种谐振电源损耗要大些。
所以ZVS可以做到很高效率,但是有一个缺点,就是其调节范围一般都比较窄。
例如电磁炉,当我们把功率调到比较大时,为持续加热;当功率调的较小时,就开始断断续续加热,因为那个时候已经不能达到谐振状态了。
像我们普通充电器那种硬开关的电源,不管空载和满载都是持续震荡的。
初次看到ZVS电路,我惊呆了,两个MOS管加几个电阻电容就能组成谐振开关。
真是佩服人民的想象力啊。
该电路只需要少量元件即可达到零电压开关。
功率有人做到2KW以上,几百瓦的话两个开关管只需加小型散热器即可。
于是花了几天时间对ZVS电路进行了下深入研究,让大家明白其工作原理。
一、基本电路现在我们来进行分析其原理,首先使用proteus仿真电路进行仿真。
二、原理图分析1. 上电时L1通入的电流为零,电源通过R1、R2是Q1、Q 2导通,L1电流逐渐增加,由于两个开关管特性差异,将导致流入两个开关管的电流不同,假设Q1电流大于Q2电流,T1将产生b为正,a为负的感应电压,于是通过T1形成正反馈,使Q1导通,Q2截止。
完成启动过程。
2. (t0~t1时间)稳态Q1导通时,由于上个周期T1电流为a到c,并且C 1两端电压为零。
由于电流不能突变,T1电流将对C1充电,C1逐渐为a负c正的电压,并且正弦变大,T1电流正弦变小。
此时a电压被Q1下拉到0V,所以C点电压正弦变大,Q1栅极电压被D3稳压管钳位,Q1时钟保持导通。
3. (t1时间)当T1中电流下降为零,其能量全部释放到C1,此时C1电压达到最大值。
4. (t1~t2时间)C1开始通过T1由c到a放电,C1电压即c点电压正弦变小,T1电流由c到a正弦变大。
移相ZVS-PWM全桥变换器综述
移相ZVS-PWM全桥变换器概述摘要:移相ZVS-PWM DC/DC全桥变换器巧妙利用变压器漏感和开关管的结电容来完成谐振过程,使开关管实现零电压开关(ZVS),从而减少了开关损耗。
重点简述了该类变换器的基本原理,介绍了几种常见的拓扑,并简要地分析了它们的优缺点,最后指出了其发展方向。
关键词:移相全桥变换器零电压开关(ZVS)Overview of Phase Shift ZVS-PWM Full Bridge ConverterAbstract:Phase shift PWM DC/DC full bridge converter completing resonance procedure through leakage inductance of the transformer and junction capacitor of switch. It can make the switch achieve ZVS, decreasing the switching loss and interference .This paper describes the basi c principle of the converter, introduce several common topology, some common topologies as well as their advantages and drawbacks are discussed and analyzed. Finally it points out the development direction of the Converter.Key words:phrase shift,full bridge converter,ZVS引言全桥变换器广泛应用于中大功率的直流变换场合,近些年来,其软开关技术吸引了国内外学者的广泛关注,出现了很多控制策略和电路拓扑,其中移相控制是目前研究较多的控制方式,而以移相全桥零电压开关变换器(FB-ZVS-PWM)应用更为广泛。
zvs软开关原理
zvs软开关原理ZVS软开关原理ZVS软开关,也称零电压开关,是一种常用于电力电子系统中的开关技术。
它通过控制电压和电流的切换,实现高效能的能量转换。
本文将详细介绍ZVS软开关的原理及其工作过程。
一、ZVS软开关的基本原理ZVS软开关利用谐振现象,将开关管在零电压关闭和开启状态之间切换,以降低开关管的开关损耗和提高系统效率。
其基本原理如下:1. 谐振电路:ZVS软开关采用谐振电路,由电感L和电容C组成。
在开关管关闭时,电流通过电感L开始上升,同时电容C开始充电。
当电流达到峰值时,开关管打开,此时电容C开始放电,电感L中的电流开始减小。
2. 零电压关闭:在电容C放电的过程中,当电感L中的电流减小到零时,此时开关管可以被轻松关闭,实现零电压关闭。
这样可以避免开关管在高电压状态下关闭,减少开关管的损耗。
3. 零电压开启:在电容C放电完成后,当电流再次增大到峰值时,开关管可以被轻松打开,实现零电压开启。
这样可以避免开关管在高电压状态下开启,减少开关管的损耗。
二、ZVS软开关的工作过程ZVS软开关的工作过程可以分为两个阶段:充电阶段和放电阶段。
1. 充电阶段:当输入电压施加到谐振电路时,电感L和电容C开始工作。
电容C开始充电,电感L中的电流逐渐增大。
在这个阶段,开关管处于导通状态,电流通过开关管和电感L。
2. 放电阶段:当电容C充电完成后,电感L中的电流开始减小。
当电流减小到零时,开关管可以被关闭,实现零电压关闭。
在这个阶段,电容C开始放电,电流通过电容C和负载。
通过充电和放电阶段的切换,ZVS软开关实现了高效能的能量转换。
当谐振电路的频率和输入电压频率匹配时,ZVS软开关的效果更好。
三、ZVS软开关的应用ZVS软开关广泛应用于电力电子系统中,特别适用于高功率、高频率的应用。
以下是几个典型的应用领域:1. 电力变换器:ZVS软开关可以用于DC-DC变换器和DC-AC逆变器中,提高变换器的效率和稳定性。
2. 电力供应系统:ZVS软开关可以用于电力供应系统中的开关电源、逆变器和整流器等,实现高效能的能量转换和稳定的电压输出。
zvs感应加热线圈的要求_解释说明以及概述
zvs感应加热线圈的要求解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在现代加热技术中,ZVS感应加热线圈作为一种高效、可靠的加热方式正逐渐得到广泛应用。
ZVS(Zero Voltage Switching)意味着在电源开关变换过程中实现零电压切换,从而减少能量损耗和电磁干扰,并提高系统效率。
本文旨在介绍ZVS感应加热线圈的要求、解释说明以及概述,帮助读者了解其原理和优势。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分进行讲述。
引言部分是文章的开篇,将介绍文章的目的、概述和结构。
第二部分将详细介绍ZVS感应加热线圈的基本概念、工作原理以及其相对于其他加热方式的优越性。
第三部分将探讨ZVS感应加热线圈对于高频稳定性、效率以及线圈尺寸和形状规格方面的要求和规格。
第四部分将深入讨论实现ZVS感应加热线圈所需的关键技术和方法,包括控制电路设计与实现、驱动器选型和设计考虑因素以及冷却系统设计与优化方法。
最后,第五部分将总结ZVS感应加热线圈的要求和特点,并展望未来的发展方向。
1.3 目的本文旨在全面介绍ZVS感应加热线圈的要求、解释说明以及概述。
通过对其基本概念、工作原理和优势的阐述,读者能够深入了解ZVS感应加热线圈所需达到的高频稳定性、效率以及线圈尺寸和形状规格等要求。
同时,本文还将讨论实现ZVS感应加热线圈所需要的关键技术和方法,使读者了解控制电路设计与实现、驱动器选型和设计考虑因素以及冷却系统设计与优化方法等方面知识。
最后,文章将通过总结对ZVS感应加热线圈的要求和特点进行提炼,并展望其未来发展方向,从而为相关领域的学术研究和实际应用提供一定参考价值。
2. ZVS感应加热线圈介绍:2.1 ZVS概念:ZVS,全称为零电压开关(Zero Voltage Switching),是一种用于高频电源和电路的技术。
它通过在交流周期内使开关器件在零电压状态下切换,以减少功率损耗和提高效率。
ZVS技术可以显著降低开关器件的损耗,在高频加热系统中得到广泛应用。
搞懂MOS管:MOS管的半导体结构
搞懂MOS管:MOS管的半导体结构
MOS 管作为半导体领域最基础的器件之一,无论是在IC 设计里,还是板级电路应用上,都十分广泛。
目前尤其在大功率半导体领域,各种结构的MOS 管更是发挥着不可替代的作用。
作为一个基础器件,往往集简单与复杂与一身,简单在于它的结构,复杂在于基于应用的深入考量。
因此,作为硬件开发者,想在电路设计上进阶,搞懂MOS 管是必不可少的一步,今天来聊聊。
一、MOS管的半导体结构
作为半导体器件,它的来源还是最原始的材料,掺杂半导体形成的P 和N 型物质。
那么,在半导体工艺里,如何制造MOS 管的?
这就是一个NMOS 的结构简图,一个看起来很简单的三端元器件。
具体的制造过程就像搭建积木一样,在一定的地基(衬底)上依据设计一步步“盖”起来。
MOS 管的符号描述为:
二、MOS管的工作机制
以增强型MOS 管为例,我们先简单来看下MOS 管的工作原理。
由上图结构我们可以看到MOS 管类似三极管,也是背靠背的两个PN结!三极管的原理是在偏置的情况下注入电流到很薄的基区通过电子-空穴复合来控制CE之间的导通,MOS 管则利用电场来在栅极形成载流子沟道来沟通DS之间。
如上图,在开启电压不足时,N区和衬底P之间因为载流子的自然复合会形成一个中性的耗尽区。
zvs升压电路原理
zvs升压电路原理ZVS升压电路原理引言:ZVS(Zero Voltage Switching)升压电路是一种常用的电源转换技术,具有高效率、低噪音和高可靠性等优点。
本文将介绍ZVS升压电路的原理及其工作过程。
一、ZVS升压电路的基本原理ZVS升压电路是一种采用零电压开关技术的升压电路。
其基本原理是通过控制开关管的导通和关断时间,使得开关管在导通和关断时都处于零电压状态,从而实现高效率的电能转换。
二、ZVS升压电路的工作过程1. 初始状态:当输入电源施加在变压器的一侧时,变压器的一侧产生磁场,导致变压器的另一侧电压上升。
2. 开关管导通:当开关管导通时,电流流经开关管和变压器的一侧,此时变压器的另一侧电压下降,磁场能量储存在变压器的磁场中。
3. 开关管关断:当开关管关断时,变压器的一侧电压上升,产生的电压波动使得变压器的另一侧电压继续上升,从而实现升压。
4. 反馈控制:在ZVS升压电路中,通常还会加入反馈控制回路,用于控制开关管的导通和关断时间,以保证电路的稳定工作。
三、ZVS升压电路的优点1. 高效率:ZVS升压电路能够有效地利用电能,提高转换效率,减少能量损耗。
2. 低噪音:ZVS升压电路采用零电压开关技术,减少了开关管的开关噪音。
3. 高可靠性:ZVS升压电路的工作原理简单,结构紧凑,因此具有高可靠性和稳定性。
四、ZVS升压电路的应用领域1. 电力系统:ZVS升压电路广泛应用于电力系统中,用于升压变换、变频调速等方面。
2. 电子设备:ZVS升压电路可用于电子设备的电源转换,提供稳定的电压输出。
3. 电动汽车:ZVS升压电路可用于电动汽车的电池充电系统,提高充电效率。
总结:ZVS升压电路是一种采用零电压开关技术的升压电路,具有高效率、低噪音和高可靠性等优点。
其工作原理简单,通过控制开关管的导通和关断时间,实现高效率的电能转换。
ZVS升压电路在电力系统、电子设备和电动汽车等领域有着广泛的应用前景。
关于单管zvs控制电路 -回复的文章
关于单管zvs控制电路 -回复的文章单管ZVS控制电路是一种常见的电路设计,用于实现零电压开关(Zero Voltage Switching)的控制。
它在许多应用中被广泛使用,特别是在高频开关电源和变频器中。
单管ZVS控制电路的工作原理是利用谐振电路的特性,通过合理设计电路参数,使得开关管在开关过程中能够实现零电压开关。
这样可以减小开关过程中的功率损耗和噪声干扰,提高系统的效率和可靠性。
在单管ZVS控制电路中,主要包括一个谐振电路、一个驱动电路和一个控制信号源。
谐振电路由谐振电感、谐振电容和负载组成,它能够提供所需的谐振频率和输出功率。
驱动电路负责对开关管进行驱动,使其能够按照控制信号源的要求进行开关操作。
当控制信号源发出触发信号时,驱动电路会将信号传递给开关管。
在合适的时机,通过调节驱动信号的频率和占空比,使得开关管能够在零交流电压下进行开关操作。
这样可以减小开关过程中的功率损耗和噪声干扰,提高系统的效率和可靠性。
单管ZVS控制电路具有许多优点。
首先,它能够实现零电压开关,减小了开关过程中的功率损耗和噪声干扰。
其次,它能够提高系统的效率和可靠性,延长设备的使用寿命。
此外,单管ZVS控制电路还具有结构简单、成本低廉等优点。
然而,单管ZVS控制电路也存在一些问题需要解决。
例如,在设计过程中需要考虑谐振频率、谐振电感和谐振电容等参数的选择。
此外,在实际应用中还需要考虑开关管的选择和驱动电路的设计等问题。
总之,单管ZVS控制电路是一种常见且有效的电路设计,用于实现零电压开关。
它在高频开关电源和变频器等应用中具有广泛的应用前景。
通过合理设计电路参数和驱动信号源,可以实现零电压开关操作,减小功率损耗和噪声干扰,提高系统效率和可靠性。
然而,在实际应用中还需要解决一些问题,并进行合理的设计和选择。
zvs共膜电感
zvs共膜电感
ZVS(Zero Voltage Switching,零电压开关)是一种电力电子技术,用于改善电力转换器(如DC-DC转换器或DC-AC逆变器)的效率和性能。
ZVS电路通过控制开关元件(通常是MOSFET或IGBT)的操作,使其在零电压时切换,从而减少开关时的能量损耗。
ZVS电感(Zero Voltage Switching Inductor)是与ZVS电路结合使用的电感元件。
它的作用是在开关元件切换时,存储和释放能量以实现零电压切换。
ZVS电感通常具有以下特点和作用:
1.降低开关损耗:ZVS电感允许开关元件在电压为零的情况下切
换,从而降低了开关时的能量损耗。
这有助于提高转换器的效率。
2.降低电磁干扰:ZVS电路可以降低电磁干扰(EMI)的产生,
因为在切换时电流和电压波形更平滑,减少了尖峰值和谐波。
3.改善元件寿命:通过实现ZVS,开关元件的热损耗更少,这有
助于延长元件的寿命。
4.提高系统性能:ZVS电路的使用可以提高电力转换器的整体性
能,包括响应速度、稳定性和负载调整能力。
需要指出的是,设计和实施ZVS电路和ZVS电感是一项复杂的工程任务,需要考虑多个因素,包括电路拓扑、元件选择、控制策略等。
这通常是电力电子工程师的领域,他们专注于设计高效的电力转换器和调整电路以满足特定的应用需求。
zvs电路中电感的作用
zvs电路中电感的作用
在零电压开关(ZVS)电路中,电感是一个关键的元件,其作用主要涉及到功率电子器件(比如开关管)的开关过程和电能转换的效率。
以下是电感在ZVS 电路中的主要作用:
1.限流和能量存储:电感在ZVS电路中充当了限流元件的角色。
当开关管关闭时,电感存储电能,形成电流的惯性。
这有助于降低电流的上升速度,减小开关过程中的电流冲击,并限制过电流。
电感还有助于平滑电流波形。
2.降低开关过程中的损耗:通过使用电感,ZVS电路可以减少在开关过程中产生的功率损耗。
在ZVS电路中,通过合理设计电感和电容的参数,可以实现在开关管切换时零电压的条件,从而减小开关损耗。
3.提高电能转换效率:电感的作用在于存储能量,并在合适的时机释放。
通过合理设计ZVS电路,电感可以帮助提高电能的转换效率。
通过在开关过程中最大程度地减小能量损耗,ZVS电路可以更高效地将电源提供的电能转换为输出。
4.减小开关管的压力:在ZVS电路中,电感的使用有助于减小开关管上的压力。
通过实现零电压条件,电感减缓了开关管上电压的上升速度,有助于降低开关管的电压应力,延长其寿命。
总体而言,电感在ZVS电路中发挥着关键的作用,有助于提高功率电子器件的性能、降低损耗,并提高电能转换的效率。
zvs是什么技术
zvs是什么技术zvs技术是什么呢,本文详细讲解zvs技术及zvs原理,并分享zvs电路图。
简单来说,ZVS就是零电压开关,英文全称是:Zero Voltage SwitchPWM开关电源按硬开关模式工作(开/关过程中电压下降/上升和电流上升/下降波形有交叠),因而开关损耗大。
高频化虽可以缩小体积重量,但开关损耗却更大了。
为此,必须研究开关电压/电流波形不交叠的技术,即所谓零电压开关(ZVS)/零电流开关(ZCS)技术,或称软开关技术,小功率软开关电源效率可提高到80%~85%。
20世纪70年代谐振开关电源奠定了软开关技术的基础。
随后新的软开关技术不断涌现,如准谐振(20世纪80年代中)全桥移相ZVS-PWM,恒频ZVS-PWM/ZCS-PWM(上世纪80年代末)ZVS-PWM有源嵌位;ZVT-PWM/ZCT-PWM(20世纪90年代初)全桥移相ZV-ZCS-PWM(20世纪90年代中)等。
我国已将最新软开关技术应用于6kW通信电源中,效率达93%。
ZVS电路图:非谐振ZVS技术图10中的虚线是图9中的PWM信号和逆变器输出电压信号,但只有在周波变换器输出的最大宽度电压内才要求逆变器必须输出电压,在半个开关周期内的其他时间逆变器的输出都为O,因此,周波变换器PWM信号的边界可以移到逆变器输出为0的区域,如图10所示,开关器件都是在零电压期间进行开通和关断。
图11为空间矢量图,它是由6个向量(V1~V6)和两个零向量(V0和V7)构成的,分成6个区间。
图12是当周波变换器输入电压为(a)时,传统PWM(b)和非谐振ZVS PWM(c)两种模式在区域V中的波形图。
由于上述非谐振ZVS只能在从一个开关周期到另一个开关周期变换时实现软开关,因此义提出了一种新的控制方案,不仅在周期变换时而且在周期内都能实现软开关。
zvs工作原理
zvs工作原理
ZVS(零电压开关)是一种用于交流电路的控制技术,其工作原理是通过调节电路中开关管的导通和截止时间,实现在电流波形的零电压过渡点进行开关切换,从而减少开关管的开关损耗。
具体工作原理如下:
1. 首先,电流在开关管导通到截止的过程中会出现过渡过程,当电流在导通的时候,开关管上的电压会很低,这个时候开关管的导通时间较短,损耗较小;当电流截止时,开关管上的电压会很高,这个时候开关管的截止时间也会较短,损耗较小。
2. 在ZVS技术中,会利用电路的谐振特性,将电路中的电感
和电容组成一个谐振电路。
当开关管导通时,电流通过电感,同时电容储存了电能;而当开关管截止时,电流继续通过电感,同时电容释放储存的电能。
3. 在电流波形的零电压过渡点,即电压达到最低值时,通过调节开关管的导通和截止时间,使开关行为发生在零电压点上,这样可以减小开关管的开关损耗,提高电路的效率。
总结起来,ZVS的工作原理是通过控制开关管的导通和截止
时间,使其开关行为发生在电流波形的零电压点上,从而减小开关管的损耗,提高电路的效率。
mos管关断时的电压尖峰
mos管关断时的电压尖峰摘要:一、问题背景及定义二、MOS管关断电压尖峰的影响1.对开关管的影响2.对电路其他元件的影响3.对系统性能的影响三、解决MOS管关断电压尖峰的方法1.采用零电压开关(ZVS)技术2.利用谐振电感与开关管寄生电容和谐振3.增加滤波电容和电感4.优化控制策略四、实例分析1.移相全桥ZVS零电压PWM DC/DC变换器2.全桥逆变电路MOS管的关断尖峰解决方法正文:一、问题背景及定义MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)在电子电路中广泛应用,尤其是在开关电源、逆变器等大功率场合。
然而,在MOS管关断过程中,会产生电压尖峰,这已经成为电路设计和应用中的一个难题。
二、MOS管关断电压尖峰的影响1.对开关管的影响:关断电压尖峰可能导致开关管的电压应力增加,从而缩短开关管的寿命,甚至损坏开关管。
2.对电路其他元件的影响:电压尖峰可能引起电路中的其他元件(如电容、电感、二极管等)的电压和电流瞬变,影响电路的稳定性和可靠性。
3.对系统性能的影响:电压尖峰可能导致系统的工作不稳定,降低系统的效率和输出功率。
三、解决MOS管关断电压尖峰的方法1.采用零电压开关(ZVS)技术:通过在开关过程中实现零电压开关,可以减小关断电压尖峰。
2.利用谐振电感与开关管寄生电容和谐振:在电路设计中,可以采用移相全桥ZVS零电压PWM DC/DC变换器等方法,利用谐振电感与开关管寄生电容之间的谐振,减小关断电压尖峰。
3.增加滤波电容和电感:在电路中加入滤波电容和电感,可以有效地抑制电压尖峰。
4.优化控制策略:通过调整开关频率、占空比等参数,可以优化系统的工作状态,降低关断电压尖峰。
四、实例分析1.移相全桥ZVS零电压PWM DC/DC变换器:在大功率场合,这种变换器利用谐振电感与开关管寄生电容之间的谐振,实现了开关管的零电压开关,从而减小了关断电压尖峰。
2.全桥逆变电路MOS管的关断尖峰解决方法:在电路中加入电流型电压互感器,利用二极管(如肖特基二极管)整流后,采样直流电压。
llc zvs条件
llc zvs条件LLC ZVS条件是一种用于电源设计的技术,它可以提高能量转换效率,并减小电源损耗。
在本文中,我们将详细介绍LLC ZVS条件的原理和应用。
LLC ZVS条件,即零电压开关(Zero Voltage Switching)条件,是一种用于电源电路中的开关电路控制技术。
它通过控制电源开关管的开关时间,使其在零电压时刻进行开关,从而减小开关过程中的功率损耗和电磁干扰。
LLC ZVS条件能够提高电源的能量转换效率,减少热损耗,同时还能延长电源设备的使用寿命。
LLC ZVS条件的原理是通过合理设计电源电路的谐振网络,使得电源开关管在每次开关时均处于零电压状态。
这样做可以避免开关管在开关过程中产生的能量损耗和电磁干扰。
在电源电路中,LLC谐振网络由电感、电容和电阻组成,通过调节这些元件的数值和连接方式,可以实现LLC ZVS条件。
LLC ZVS条件的应用非常广泛,特别是在高频电源和高功率电源领域。
在高频电源中,LLC ZVS条件可以减小开关过程中产生的损耗,提高电源的能量转换效率。
在高功率电源中,LLC ZVS条件可以减小电源开关管的温升,延长其使用寿命。
此外,LLC ZVS条件还可以减小电源设备对电网的干扰,提高电源的稳定性和可靠性。
为了实现LLC ZVS条件,电源设计中需要考虑以下几个关键因素。
首先是电源开关管的选择,要选择具有良好开关特性和低导通电阻的开关管。
其次是谐振网络的设计,要根据电源的需求选择合适的电感、电容和电阻数值,并合理连接它们。
此外,还需要考虑电源电路的控制策略,通过合理的控制算法来实现LLC ZVS条件。
最后,还需要进行电路参数的优化和电路的保护设计,确保电源的稳定性和可靠性。
总结一下,LLC ZVS条件是一种用于电源设计的技术,它能够提高能量转换效率,减小电源损耗。
通过合理设计电源电路的谐振网络,使电源开关管在零电压时刻进行开关,可以减小开关过程中的功率损耗和电磁干扰。
zvs原理
zvs原理ZVS原理。
ZVS(Zero Voltage Switching)原理是一种电力电子技术,它可以在开关器件(如MOSFET或IGBT)的导通和关断过程中,使电压降至零,从而减小开关器件的损耗并提高效率。
ZVS技术在电力变换器和逆变器中得到广泛应用,能够有效降低功率损耗,提高系统效率,减小电磁干扰,延长系统寿命,因此备受关注。
ZVS原理的核心思想是利用电感和电容的能量存储特性,在开关器件导通和关断时,通过合理的电路设计和控制方法,使得电压和电流波形能够在零电压或零电流点附近实现切换,从而减小开关损耗。
在传统的开关电源中,由于开关器件在导通和关断时会产生大量的开关损耗,导致系统效率低下,而ZVS技术则可以有效降低这部分损耗,提高系统效率。
在ZVS原理的应用中,常见的电路拓扑包括LLC谐振变换器、全桥变换器等。
在LLC谐振变换器中,通过合理设计电感、电容和开关器件的参数,可以实现在开关器件导通和关断时,电压和电流波形能够在零点附近实现切换,从而减小开关损耗,提高系统效率。
而全桥变换器则通过合理控制开关器件的触发时机,实现在零电压或零电流点附近实现开关,从而实现ZVS操作。
除了在电力变换器中的应用,ZVS原理也被广泛应用在逆变器中。
在逆变器中,通过ZVS技术可以降低开关器件的损耗,提高系统效率,减小电磁干扰,提高系统可靠性。
这对于太阳能逆变器、风能逆变器等具有重要意义,可以提高可再生能源系统的整体性能。
总的来说,ZVS原理作为一种重要的电力电子技术,具有降低功率损耗、提高系统效率、减小电磁干扰、提高系统可靠性等优点,在电力变换器和逆变器中得到了广泛的应用。
随着电力电子技术的不断发展,ZVS技术也将不断完善和推广,为电力电子系统的性能提升提供更多可能性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
版本 1.0
日期 2014/08/15
译者 Eric Wen 文天祥
Email eric.wen.tx@
备注 初始版本
译者注 : 本文基于网上一佚名作者的译文整理而成 , 并进行了修正补充及排版 , 其原译者已经很好的达到了技术资料翻译的准确性,以此致谢! 利用 ZVS(零电压开关)消除米勒效应
则可得到驱动晶体管的栅电荷 Qg ,将其乘以开关频率 Fsw,就可得到由控制 器 Vcc 提供的平均电流(当然,门极平均电流为 0)。 因此,控制器上的总开关功率(忽 略击穿损耗不计)为:
如果驱动一个门极电荷为 100nC 的 MOSFTE,开关速度为 100kHz ,驱动电
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Owner: Eric Wen, Email: eric.wen.tx@ 1 of 5 8/15/2014 仅为兴趣, 勿作商用,违者必究.
Get Rid of the Miller Effect with Zero-Voltage Switching Power Electronics Technology November 2004 本译者尽量保持译文 的可读性及流畅性, 不对译文内容准确度负责, 一切均以原版资料为准. 所有关于译文问题,欢迎联系译 者:eric.wen.tx@ -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Get Rid of the Miller Effect with Zero-Voltage Switching Power Electronics Technology November 2004 本译者尽量保持译文 的可读性及流畅性, 不对译文内容准确度负责, 一切均以原版资料为准. 所有关于译文问题,欢迎联系译 者:eric.wen.tx@ -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Get Rid of the Miller Effect with Zero-Voltage Switching Power Electronics Technology November 2004 本译者尽量保持译文 的可读性及流畅性, 不对译文内容准确度负责, 一切均以原版资料为准. 所有关于译文问题,欢迎联系译 者:eric.wen.tx@ -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
图 2 MOSFET 中的寄生电容
驱动器实际为栅-源极连接。当斜率为 dt 的电压 V 施加到电容 C 上时(如驱 动器的输出电压),将会增大电容内的电流: I=C× dV/dt (2)
因此,向 MOSFET 施加电压时,将产生输入电流 Igate = I1 + I2,如图 2 所示。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Owner: Eric Wen, Email: eric.wen.tx@ 2 of 5 8/15/2014 仅为兴趣, 勿作商用,违者必究.
Get Rid of the Miller Effect with Zero-Voltage Switching: Power Electronics Technology November 2004. By Christophe Basso, Application Manager, ON Semiconductor, Toulouse, France
压为 12V,驱动器的功耗即为 100nC× 100kHz× 12V=A× 12V=120Mw.
图 1 MOSFET 导通和关断时的典型栅电流
通过控制反激变换器工作于准谐振模式下, ZVS 零电压开关可以比较容易且低成本地实 现.
MOSFET 的物理结构中有多种寄生单元,其中电容的作用十分关键,如图 2 所 示。产品数据表中的三个参数采取如下定义:(图 2) 当源-漏极短路时,令 Ciss = Cgs + Cgd; 当栅-源极短路时,令 Coss = Cds + Cgd; Crss = Cgd
关键词:ZVS, 米勒效应, 准谐振 QR, MOSFET 寄生参数, 米勒平坦区 摘要
设计电源时,工程师常常会关注与 MOSFET 导通损耗有关的效率下降问题。 在出现较大 RMS 电流的情况下, 比如转换器在非连续导电模式(DCM)下工作时, 若选择 Rds(on)较小的 MOSFET,芯片尺寸就会较大,从而输入电容也较大。 也就是 说,导通损耗的减小将会造成较大的输入电容和控制器较大的功耗(因为驱动损耗 增加了)。并且当开关频率提高时,问题将变得更为棘手。 MOSFET 导通和关断时的典型栅电流如图 1 所示。在导通期间,流经控制器 Vcc 引脚的峰值电流对 Vcc 充电;在关断期间,存储的电流流向芯片的接地端。如 果在相应的面积上积分,即: