准谐振、零电流开关DC

准谐振、零电流开关DC
为了减小体积和重量，60年代出现了开关频率高于市电工作频率的开关转换器。

最初，开关转换器的工作频率在20 kHz – 30 kHz 之间。

70年代以后，随着先进器件(比如高速晶体管)的推广应用，开关频率可达到超过100 kHz。

但是，随开关频率升高而增大的开关损耗，严重影响开关转换器的性能。

为了减小开关损耗，出现了开关频率高达 1 MHz 的准谐振、零电流开关(ZCS) DC-DC 转换器。

每个开关器件均在零电流时导通与关断，这样开关损耗只与导通电流有关而与开关频率无关。

在每个开关周期内，转换器都向输出端传输高频能量。

 目前，开关转换器通常都封装成高功率密度的砖式模块，如图1 所示。

电源系统设计师在选择DC-DC转换器模块时，通常只考虑体积、效率和价格，但很少考虑电路结构。

由于目前转换器采用的电路结构(基本的电源转换电路)有许多种，所以了解转换器的电路结构，有助于选择适当的转换器。

 图1 - 高密度DC-DC 转换器模块，根据输入电压、输出电压和输出功率不同，转换器模块有上千种组合。

这里显示的是体积最小的模块；尺寸为2.28 x 1.45 x 0.5 英寸(57.9 x 36.8 x 12.7 mm)，最大输出功率可达150 W。

 本文主要说明准谐振、零电流开关DC-DC 转换器的电路结构和工作原理。

还讨论各种电路结构的不同特点和某些优点。

 图2 是一个准谐振、零电流开关DC-DC 转换器的简化电路图。

由于单只固体开关导通时，能量由电源传输到负载，所以这种转换器称为单端正激转换器。

该转换器为准谐振转换器，开关在零电流处转换，真正消除了开关损耗。

但是，它又与谐振转换器不同，电容器Cr 中贮存的能量不能返回到电。