图解零电压开关电源(ZVS)的10个工作流程描述
关于单管zvs控制电路 -回复的文章
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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。
自激式软开关变换器(ZVS)教程
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自激式软开关变换器(ZVS)教程前言第一章关于本电路第二章ZVS的工作原理第三章ZVS的元件选择第四章ZVS的拓展应用之电磁枪配套升压器第五章ZVS的拓展应用之基于ZVS的滞后反馈升压器第六章ZVS的拓展应用之高效电鱼机ZVS电路对于各位来说可能并不陌生,可能很多同学都制作过数十个ZVS电路了。
ZVS的最经常用途是驱动高压包拉弧,zvs具有简单、功率大、发热小效率高等优点。
在此提醒一下各位,不要不加思索地一味重复制作某个电路,DIY<>纯粹的组装。
本教程将介绍ZVS 的背景、工作原理、制作经验和高级应用方式(这是亮点!)同时带领各位领悟DIY的真谛!第一章关于本电路相信很多人看到了很熟悉的那个电路。
这就是自激式软开关变换器,常被大家称为ZVS。
值得一提的是,ZVS是一种电路工作模式的名称(Zero voltage switch,零电压开关),用于描述在开关电源中功率管在其两端电压为零时进行开关动作,此时没有开关损耗。
本电路的功率管正是由于工作在ZVS模式又加上太著名了所以被称为ZVS……(下文中ZVS代表本电路)ZVS是一种Royer变换器,那么Royer是啥?可能很多同学第一次听说这个名词,下面让我为大家分解。
1955年美国的科学家罗那(G.H.Royer)首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。
此后,利用这一技术的各种形式的精益求精直流变换器不断地被研制和涌现出来,从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转和机械振子示换流设备。
由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态,所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻,因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。
由于那时的微电子设备及技术十分落后,不能制作出耐压高、开关速度较高、功率较大的晶体管,所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入。
此后Royer类变换器一直没有停止发展,先后出现了:三极管ZCS(用于LCD背光照明CCFL,本教程不多作介绍)场效应管ZVS(大家熟知的那个电路),这两个电路实现了谐振软开关,因此效率非常高,比PWM硬开关变换器的效率高不少。
第六章 软开关技术(移相全桥ZVS软开关电路分析)
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td (lead ) 2CleadVin / I1
在这段时间里,原边电流等于折算到 原边的滤波电 ) / K
4.开关模态3 在 t2 时刻,关断 Q4,原边电流 i p 转 移到 C2和 C4中,一方面抽走 C2上的 电荷,另一方面又给 C4充电。 由于C2 和C4 的存在,Q4的电压是从零 慢慢上升的,因此 Q4是零电压关 断。这段时间里谐振电感 Lr 和C2 及 C4在谐振工作。原边电流 i p 和 C4 的电压分别为: 电容C2 ,
2.开关模态1 在 t 0 时刻关断Q 1,原边电流 i p 从 Q 1中转移到到 C3和 C1 支路中,给
C1充电,同时 C3被放电。 电容 C1 的电压从零开始线性上升
电容 C3 的电压从 Vin开始线性下降 Q 1是零电压关断。
i p (t ) I p (t0 ) I1
vC1 (t )
到 t4 时刻,原边电流从 I p (t3 )下降到 零,二极管 D2和 D3自然关断。 持续时间为: t L I (t ) / V
34 r P 3
Vin i p (t ) I p (t3 ) (t t3 ) Lr
in
6. 开关模态5 在 t 4 时刻,原边电流流经 Q2和 Q3。 由于原边电流仍不足以提供负载 电流,负载电流仍由两个整流管 提供回路,因此原边绕组电压仍 然为零,加在谐振电感两端电压 是电源电压Vin ,原边电流反向线 性增加。
到 t5 时刻,原边电流达到折算到原 I Lf (t5 ) / K 值,该开 边的负载电流 关模态结束。 持续时间为: L I (t ) / K
Vin i p (t ) (t t4 ) Lr
t45
zvs原理
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zvs原理ZVS原理是一种用于降低电力损失和提高效率的电源开关技术,它的全称是“零电压开关原理”(Zero Voltage Switching)。
该技术用于开关电源、逆变器等电路中,可以有效减少开关器件的开关损耗,从而提高整个电路系统的效率,同时降低了电压的涟漪和噪声。
一、ZVS的原理在讲解ZVS原理之前,我们需要先来了解一下开关电源的基本结构。
开关电源主要由开关管、变压器、输出电容、滤波电感和控制电路等组成。
开关电源的工作原理是,通过控制开关管的导通和断开,将直流电源转换为高频脉冲电流,然后通过变压器转换为所需电压和电流,最后通过输出电容和滤波电感对电压进行滤波,得到所需的直流电信号。
在这个过程中,开关管的开关是非常重要的。
一般来说,开关管在导通和断开时都会存在一定的开关损耗,这会造成能量的损失和电路的效率下降。
为了降低这种开关损耗,ZVS技术被广泛应用在开关电源中。
ZVS技术是利用一个LC 谐振电路来控制开关管的开关,让开关管在电压为零的时候进行开关,从而达到减小开关损耗的效果。
图1是ZVS电路的示意图,它由一个开关管Q1、一个变压器T1和两个谐振电容C1、C2和两个电感L1、L2组成。
在电源端口增加了一个电感Ls并且在输出负载上并联一个电容Cout。
图中的电感L1、L2直接连接到开关管Q1上。
在开关管Q1和变压器T1之间串联了一个电容Cin,电容Cin的值大约是图中LC谐振电路的四倍。
当开关管Q1导通时,电流从直流电源流入到电容Cin中,同时电容Cin开始充电。
当电容Cin中的电压与电源电压相等时,电容Cin开始放电,电流通过电感L1、Ls、L2和开关管Q1之间形成了一个匹配的谐振电路。
当电容C2的电压达到零电位时,开关管Q1不会产生开关损耗。
电容C2接在变压器T1次级上,当C 2 的电压达到零电位时,开关管才能够开关。
在此前的时刻,开关管无法开关,因为电容Cin会阻止开关管Q1中的电流流入谐振电路的一侧。
自激式软开关变换器(ZVS)教程
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自激式软开关变换器(ZVS)教程前言第一章关于本电路第二章ZVS的工作原理第三章ZVS的元件选择第四章ZVS的拓展应用之电磁枪配套升压器第五章ZVS的拓展应用之基于ZVS的滞后反馈升压器第六章ZVS的拓展应用之高效电鱼机ZVS电路对于各位来说可能并不陌生,可能很多同学都制作过数十个ZVS电路了。
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这就是自激式软开关变换器,常被大家称为ZVS。
值得一提的是,ZVS是一种电路工作模式的名称(Zero voltage switch,零电压开关),用于描述在开关电源中功率管在其两端电压为零时进行开关动作,此时没有开关损耗。
本电路的功率管正是由于工作在ZVS模式又加上太著名了所以被称为ZVS……(下文中ZVS代表本电路)ZVS是一种Royer变换器,那么Royer是啥?可能很多同学第一次听说这个名词,下面让我为大家分解。
1955年美国的科学家罗那(G.H.Royer)首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。
此后,利用这一技术的各种形式的精益求精直流变换器不断地被研制和涌现出来,从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转和机械振子示换流设备。
由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态,所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻,因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。
由于那时的微电子设备及技术十分落后,不能制作出耐压高、开关速度较高、功率较大的晶体管,所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入。
此后Royer类变换器一直没有停止发展,先后出现了:三极管ZCS(用于LCD背光照明CCFL,本教程不多作介绍)场效应管ZVS(大家熟知的那个电路),这两个电路实现了谐振软开关,因此效率非常高,比PWM硬开关变换器的效率高不少。
Vicor电源技术讲解精品课件
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SC 脚
45
控制功能
并联
PR 脚
于输入连接成并联应用 双向传输埠 直流或交流耦合 支援容错系统
最新 PPT
46
独特的并联方法
废除串联的接法 单线或容错网架构 交流或直流连接 瞬时均流
最新 PPT
47
独特的并联方法
结构及特性
结构 单线连接直流耦合 单线连接交流耦合 交流网耦合 变压器耦合 相位阵列控制器
24
电气表现
本地感应
于输出端闭合环路 对传送线之压降没有补偿
+IN
+OUT
+S
PC
SC
PR
-S
-IN
-OUT
最新 PPT
负载
25
电气表现
遥感
对传送线之压降作出补偿 负载端闭合环路
+IN+IN PC PC PR PR -IN -IN
+OU+TOUT +S +S
SC SC
-S -S -OU-TOUT
所有“大脑”之输入与输出端以3000Vac / 4242Vdc 测试及不少于2秒。
供应商之隔离变压器以3000Vac/ 4242Vdc作100%预 测试。
所有光耦合器均根据VDE0884作100%预测试。
最新 PPT
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电器安全概念
Vicor 生产线上之高压测试
EN 60950容许电源系统内某些电气元件不用 接在系统内作认证测试。由于连接至电源输出 端及机箱之电容一般只有较低之额定电压,它 们会于高压测试损坏,故此它们可以移除后才 进行测试。
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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。
开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理一、开关电源的电路组成:开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWMFDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
通。
如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。
三、 功率变换电路:1、MOS 管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET (MOS 管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。
也称为表面场效应器件。
由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS 管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。
2、常见的原理图:3、工作原理:R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS 管并接,使开关管电压应力减少,EMI 减少,不发生二次击穿。
在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。
从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。
如何自制最简单zvs升压电路图?其操作步骤解析

如何自制最简单zvs升压电路图?其操作步骤解析ZVS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%。
接下来将详解介绍zvs原理及如何自制zvs的升压电路图以及它的操作步骤。
ZVS经典原理:1. 上电瞬间,电源电压流经R1,R2,经过ZD1,ZD2稳压二极管钳位在12V后分别送入MOS1,MOS2的GS极,因此两个MOS 管同时开通。
2. 因为元件参数的离散性(例如:MOS管GS钳位电压的离散性、MOS管本身跨导参数的离散性、变压器初级绕组不严格对称、走线长度差异等),导致两管DS电流在上电瞬间就不相同。
假设下方的MOS管MOS2流过的电流稍大。
即IL3》IL2。
因为L2,L3是在同一磁芯上绕制,本身存在磁耦合,所以,对磁芯的励磁电流为IL2,IL3之和。
之前提到IL3》IL2,而且从抽头看去,IL2,IL3的电流方向相反,所以对磁芯的励磁电流为Ip1=IL3-IL2。
这样就可以等效为仅有L3线圈产生励磁作用(有一部分抵消掉L2的励磁)。
明白这点以后,继续往下分析。
3. 见图1,在上电瞬间,L2,L3中的等效励磁电流Ip1用红色线条表示,因为具有相同的磁路,Ip1将在L2上产生一个互感电流,图中用蓝色线条表示,L2+L3与C1构成并联谐振,这个互感电流的方向同IL2相反,如此正反馈造成的结果是IL2越来越小,最终可单纯看做只有L3参与励磁。
4. 与此同时,B点电压升高,D1截止,C点电压保持12V,MOS2继续保持开通。
因为MOS2开通时VDS很小,A点近似接地,D2导通,将D点电位强行拉低至0.7V左右,MOS1失去VGS而截止。
5. 随着时间推移,L3对磁芯的励磁最终达到磁饱和,大家注意,此时蓝色线条的电流因磁芯饱和失去互感刚好减到0,MOS1的DS上电压为零。
而L3失去电感量而近似于一个仅几mΩ的纯电阻,瞬间大电流全部叠加在MOS2的导通电阻Ron上,使A点电位瞬间升高,D2截止,D点电位恢复至12V,MOS1获得VGS而导通(在VDS=0的情况下导通,故称ZVS)。
电流模式控制移相全桥零电压软开关(ZVS)DC-DC功率变换器
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引言随着计算机与通信技术的飞速发展,作为配套设备的开关电源也获得了长足进步,并随着新器件、新理论、新电磁材料和变换技术以及各种辅助设计分析软件的不断问世,开关电源的性能不断提高。
本文介绍一种新型的高频DC/DC开关变换器,并成功地应用在军用充电机上。
DC/DC变换器主电路改进型移相全桥ZVS DC/DC变换器主电路结构和各点波形对照如图1、图2所示。
由于电路工作状态在一个周期内可以分为两个完全一样的过程,所以以下仅仅分析半个周期的情况,而这半个周期又可分为以下三种开关模态。
● 开关模态1,t0<t<t1,其中t1=DT s/2此时Q1和Q4同时导通,变压器副边电感L1和整流管D S2导通,原边能量向负载端传递。
此模态的等效电路见图3。
其中,a为变压器变比,V in是直流母线电压,I1和I2分别是电感L1和L2电流(L1=L2=LS),此时有等式(1)成立。
(1)(2)I p(t)=aI1(t)(3)当Q4关断时该模态过程结束。
● 开关模态2,t1<t<t2,其中t2≤T s/2在t1时刻关断Q4,此时副边电感L1中储存的能量给Q4电容(或并联电容)充电,同时将Q3两端电容电荷放掉。
为了实现软开关,Q4关断和Q3开通之间至少要存在一死区时间Δt1,使得在Q3开通前D3首先导通,且有下式成立。
I p1Δt1=2C eff V in(4)其中C eff是开关管漏源两端等效电容,I P1为t1时刻变压器原边流过电流。
当D3导通后,变压器副边两个二极管D S1和D S2同时导通,电路工作在续流状态。
此时等效电路如图4所示。
此时有如下电路方程成立。
(5)(6)(7)(8)r t=r mosfet+r xfmr (9)其中D为脉冲占空比,f S为电路工作频率,L’ik为主边变压器漏感(或与外接电感的串联值),rt是变压器原边等效电阻,τ是原边等效电流衰减时间常数,Vfp是反并联二极管导通压降。
基于ZVS开关电源系统的电路设计

基于ZVS开关电源系统的电路设计ZVS(Zero Voltage Switching,零电压开关)是一种电源系统的设计技术,它可以有效地降低功率转换过程中的开关损耗和电磁干扰。
在设计ZVS开关电源系统的电路时,需要考虑以下几个方面:开关管的选择和驱动电路、变压器的设计和选用、电容电感元件的选择和磁耦合。
首先,选择适合的开关管是设计的重点。
常见的选项包括MOSFET和IGBT。
MOSFET有较低的导通电阻和开关速度快的优点,但耐压能力较弱;而IGBT则具有较高的耐压能力,但开关速度相对较慢。
驱动电路的设计需要根据选用的开关管来确定,通常会使用驱动芯片来产生适当的驱动信号。
其次,变压器的设计和选用是关键步骤之一、变压器的设计需要根据输入和输出的电压、功率需求以及工作频率来确定。
正常情况下,变压器是使用磁性材料制成,如铁氧体。
需要注意的是,变压器的磁芯材料和绕组的设计都会对开关电源系统的性能产生重要影响。
电容和电感元件的选择也是重要的一环。
电容主要用于平衡输入电压和输出电压,起到滤波作用。
电感则用于储存能量,通过改变电流和电压,实现转换功能。
在选择这些元件时,需要根据系统的需求,如输出功率、电流波形等来确定相应的容值和感值。
最后,磁耦合是实现功率传输的关键环节。
磁耦合可以将能量从输入端传递到输出端,同时还能隔离输入和输出。
它通常使用变压器来实现,其中输入和输出绕组并联或串联在一起,根据需要可以使用多个绕组。
综上所述,基于ZVS开关电源系统的电路设计需要考虑开关管的选择和驱动电路、变压器的设计和选用、电容电感元件的选择和磁耦合。
通过合理的设计和选型,可以实现高效率、低损耗和低电磁干扰的功率转换。
这种设计方法在现代电源系统中得到广泛应用,对于电子设备的发展起到了积极的推动作用。
zvs软开关原理
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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。
图解零电压开关电源(ZVS)的10个工作流程描述

图解零电压开关电源(ZVS)的10个工作流程描述
图解零电压开关电源(ZVS)的10个工作流程描述
零电压开关电源(ZVS)是当前开关电源技术中比较先进,也比较成熟的技术,因为处于软开关状态,可以做到更高的频率及更高的效率,并且系统的可靠性更高跟稳定。
基于ZVS技术的芯片目前也比较多,比较典型的有UC3875及UCC3879,刘胜利的“现代高频开关电源实用技术”对ZVS的12个工作状态描述的比较详细,但因为描述的过于详细,反而不好简单理解,容易被书上牵着走,尤其是刘胜利书上涉及输出二极管的续流特性,分成了12个状态,若不考虑这个,一般只有10个状态。
2年前接触之后,表面上看懂了,但实际上还没有真正理解,这次再一次仔细分析,把10个过程简单的描述出来。
ZVS的核心是利用回路中的电感来实现对开关管输出电容的能量吸收,所以可以理解为电路工作频率略高于回路的谐振频率。
上图是一个标准的ZVS输出级电路,Ls是附加的电感,保证输出回路的电感量足够大,因为ZVS电路是靠电感来实现整个运转的,T 为输出变压器,Q1~Q4为四桥臂功率管,可以是MOS管,也可以是IGBT管,一般不采用晶体管。
D1~D4是功率管的反向续流二极管,C1~C4是功率管的输出两端的等效电容及附加电容。
加在Q1~Q4栅极上的电压波形如图:
本人把这个过程用一张图来描述电流变化:。
开关电源工作的流程
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移相全桥软开关工作原理解析

ZVZCS移相全桥软开关工作原理(1) 主电路拓扑本设计采用ZVZCS PWM移相全桥变换器,采用增加辅助电路的方法复位变压器原边电流,实现了超前桥臂的零电压开关(ZVS)和滞后桥臂的零电流开关(ZCS)。
电路拓扑如图3.6所示。
图3.6 全桥ZVZCS电路拓扑当1S、4S导通时,电源对变压器初级绕组正向充电,将能量提供给负载,同时,输出端钳位电容Cc充电。
当关断1S时,电源对1C充电,2C通过变压器初级绕组放电。
由于1C的存在,1S为零电压关断,此时变压器漏感k L和输出滤波电感o L串联,共同提供能量,由于Cc的存在使得变压器副边电压下降速度比原边慢,导致电位差并产生感应电动势作用于k L,加速了2C的放电,为2S的零电压开通提供条件。
当Cc放电完全后,整流二极管全部导通续流,在续流期间原边电流已复位,此时关段4S,开通3S,由于漏感k L两边电流不能突变,所以4S为零电流关断,3S为零电流开通。
(2) 主电路工作过程分析[7]半个周期内将全桥变换器的工作状态分为8种模式。
①模式1S、4S导通,电源对变压器初级绕组正向充电,将能量提供给负载,同时,输出端箝1位电容Cc充电。
输出滤波电感o L与漏感k L相比较大,视为恒流源,主电路简化图及等效电路图如图3.7所示。
图3.7 模式1主电路简化图及等效电路图由上图可以得到如下方程:p Cc os kdI V V V L n n dt=++ (3-3) p c o I nI nI += (3-4)Ccc cdV I C dt=- (3-5) 由(3-3)式得:2p Cckd I dV nL dt dt=- (3-6) 将(3-6)式代入(3-5)式得:22p c c kd I I nC L dt = (3-7)将(3-7)式代入(3-4)式得:222p p c ko d I I n C L nI dt+= (3-8)解微分方程:222p p oc kc kd I I I nC L dt n C L +=(3-9) 其初始条件为:(0)0Cc t V ==;(0)0c t I == (3-10)代入方程解得:()sin s o p o k V V nI t t nI L ωω-=+ (3-11) ()sin p s o c o k I V V nI t I t n nL ωω-=-=-(3-12)()()(1cos )Cc s o V t nV V t ω=-- (3-13)(其中ω=)② 模式2当cos 1t ω=-时,()Cc V t 达到最大值,此时sin 0t ω=,()0c I t =,()p o I t nI =;二极管c D 关断,输出侧电流流经1D 、o L 、o C 、L R 、4D 和次级绕组,简化电路如图3.8所示。
zvs电容充电电路
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zvs电容充电电路ZVS电容充电电路是一种常见的电路结构,可以有效地实现电容的快速充电。
在这篇文章中,我们将详细介绍ZVS电容充电电路的原理、工作方式以及应用场景。
让我们来了解一下ZVS电容充电电路的原理。
ZVS即零电压开关,是一种通过控制开关管的导通和关断使电压波形在零点附近变化的技术。
在ZVS电容充电电路中,通过合理设计开关管的触发时机,可以使电压波形在其零点附近变化,从而实现对电容的高效充电。
ZVS电容充电电路的工作方式如下:首先,当电路中的电源打开时,通过开关管的导通,电流开始流过电容。
在此过程中,开关管的导通状态可以保持一段时间,以确保电容能够充分充电。
接着,当电容电压达到预设值时,开关管会被关闭,电路中的电流停止流动。
这样一来,电容便完成了充电过程。
ZVS电容充电电路具有许多优点,使其在实际应用中得到广泛采用。
首先,由于ZVS技术的应用,电路中的开关管在导通和关断时不会有大电流冲击,从而减少了能量损耗和热量产生。
其次,ZVS电容充电电路的充电速度较快,能够在短时间内将电容充满。
此外,该电路结构简单可靠,成本较低,易于实现和维护。
ZVS电容充电电路在实际应用中有着广泛的应用场景。
例如,在电子设备中,常常需要对一些电容进行充电以储存电能或平衡电压。
ZVS电容充电电路能够高效地完成这一任务,提高设备的整体性能和工作效率。
此外,在工业自动化领域,ZVS电容充电电路也被广泛应用于电力系统的稳定性控制和能量储存等方面。
总结一下,ZVS电容充电电路是一种高效、可靠的电路结构,通过合理控制开关管的导通和关断时机,实现对电容的快速充电。
该电路结构具有许多优点,包括能量损耗小、充电速度快等,因此在电子设备和工业自动化领域得到了广泛应用。
希望通过本文的介绍,读者能对ZVS电容充电电路有进一步的了解和应用。
长征ZV说明书
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在支架和支撑法兰之间放入临时垫块和在
钟罩箱盖扣合前撤除垫块。
钟罩箱盖扣合后,用水平吊板(附录 9)向上提起分接开关,把分接开关和开关 头部两者都装到箱盖上。
对于分接开关头在钟罩箱盖上的固
分接开关从变压器箱盖开孔(安装法 兰)落入,借用螺杆将开关头固定于安装 法兰上。
步骤如下: 1. 将分接开关置于水平台面。 2. 擦净开关头和安装法兰密封面。 3. 在安装法兰上铺放耐油密封垫。 4. 从开关头处吊起分接开关,谨慎地 落入安装法兰的开孔。 5. 注意不要碰坏接线端子。 6. 检查分接开关所安放的位置是否 正确。 7. 将开关头紧固在安装法兰上。
2.1.2 操作轴 选择开关操作轴是直径为φ130 的绝
缘管(Y 接开关下段为钢管),它的上端装 有一个三爪联轴器,与储能机构的槽轮相 联接,下端装一轴承座,安放在油室底部 轴承中心上。管内装有均压罩,中心装有 抽油管,使操作轴固定在轴承中心上。
转换选择器和选择开关切换组件分别 装在操作轴上,操作轴既是传动轴,带动 转换选择器和选择开关切换组件动作,又 是开关主绝缘,承受开关对地的绝缘。 2.1.3 切换组件(触头系统)
对湿度不大于 85%,温度不高于+ 40℃,
4.安装
4.1 分接开关在箱盖式油箱中的安装(图 8) 4.1.1 安装法兰
开关头在变压器箱盖上安装必须有 一个安装法兰。安装法兰的结构应按开关 头的密封面设计(附录 5)
为使螺杆(M12)位置准确,推荐使 用钻孔样板(附录 6) 4.1.2 开关头在变压器箱盖上的安装
-4-
利用在支架和支撑法兰间插入间距 垫块的方法,使分接开关处于在钟罩箱盖 扣合后预计的最终位置,如此就可以准确 的确定到分接开关的引线长度。
调压绕组和分接开关引出端子的接 线,按第 4.3 节的说明进行。
zvs升压电路原理
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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。
zvs工作原理
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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。
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图解零电压开关电源(ZVS)的10个工作流程描述
零电压开关电源(ZVS)是当前开关电源技术中比较先进,也比较成熟的技术,因为处于软开关状态,可以做到更高的频率及更高的效率,并且系统的可靠性更高跟稳定。
基于ZVS技术的芯片目前也比较多,比较典型的有UC3875及UCC3879,刘胜利的“现代高频开关电源实用技术”对ZVS的12个工作状态描述的比较详细,但因为描述的过于详细,反而不好简单理解,容易被书上牵着走,尤其是刘胜利书上涉及输出二极管的续流特性,分成了12个状态,若不考虑这个,一般只有10个状态。
2年前接触之后,表面上看懂了,但实际上还没有真正理解,这次再一次仔细分析,把10个过程简单的描述出来。
ZVS的核心是利用回路中的电感来实现对开关管输出电容的能量吸收,所以可以理解为电路工作频率略高于回路的谐振频率。
上图是一个标准的ZVS输出级电路,Ls是附加的电感,保证输出回路的电感量足够大,因为ZVS电路是靠电感来实现整个运转的,T为输出变压器,Q1~Q4为四桥臂功率管,可以是MOS管,也可以是IGBT管,一般不采用晶体管。
D1~D4是功率管的反向续流二极管,C1~C4是功率管的输出两端的等效电容及附加电容。
加在Q1~Q4栅极上的电压波形如图:
本人把这个过程用一张图来描述电流变化:。