刨根问底——ZVS工作过程之我见
kcltxinshou2012/02/21高电压技术 IP:新疆
刨根问底——ZVS工作过程之我见
    之前,echo等人分析过该电路的工作原理,主要是从接通电源一瞬间开始如何起振这方面来讨论的。本人参考了几位的观点,又重新学习了振荡电路知识,现在用图来解释一下工作过程。
一、总的来说,该电路可以这样归类:
1.从电路形式上,属于双管推挽自激振荡;
2.从LC回路类型上,属于LC并联谐振;
3.从反馈类型上,属于负反馈(到底是电压反馈,还是电流反馈,我也不知道)
4.从稳幅方式上,属于外稳幅。

二、振荡的建立与稳定
1.起振
①当电源接通一瞬间,通过LC回路的信号中包含各种频率的振荡信号,LC回路作为选频网络,利用谐振把与之频率相同的信号选择出来;
②该信号的振幅大于其他信号,且足够控制快恢复二极管,使二极管以相同的频率控制MOS管。MOS管也以相同的频率开关,从而将电源提供的电流引入线圈进行励磁,用以补充振荡中损失的能量。
于是,该信号的幅值越来越大,振荡就逐步建立起来。
2.放大器
能量的补充要充足,即电流要足够强,这就需要有放大器。在电路中,MOS管承担此重任。
3.相位平衡
在振荡中,电源提供的电流相当于驱动力,要使振荡加强而不是减弱,那么它的方向应与振荡方向相同。
从下面的图中可以清楚地看到,在振荡过程中,能量的补充方向与振荡方向相同,所以满足相位平衡条件。
4.稳幅
在大电流的励磁下,如果不加以遏制,则振幅将一直增大,波形将会失真。电路中,快恢复二极管、MOS管、L本身(一半)共同构成负反馈网络——有一段时间内电源电流与振荡电流相反——来减弱磁场,起到稳幅作用。

三、图解
在图中:
①I表示电源提供的励磁电流;
②i表示LC中的振荡电流;
③φGA、φGB  既表示MOS管的栅极电势高低,同时又可代表MOS管的通、断情况;
④其余字母与图线的对应从颜色可以辨别。

ZVS图解1.gif

ZVS图解2.gif   

四、结论
1.由图可知,两只MOS工作在ZVS的状态;
  每只管子的导通时间均小于断开时间;
2.该电路的快恢复二极管使用的非常巧妙,它不但控制了MOS管,使之工作在ZVS的状态,而且为两个管提供了死区时间;
3.如果进行调压,可对栅极进行调制:
①本人试过调栅极电压的大小。发现在开始的很大范围内,输出电压几乎没什么变化,反而出现关断不彻底;调到小至一定数值,电压波形迅速减小,很快停振;(或许是试验方法不对)
②对栅极进行脉宽调制(PWM),缩短导通时间,但又不能破坏ZVS的工作状态;(正在试验中)

以上是本人的一些看法,请各位指正。谢谢!
+20  科创币    caoyuan9642    2012/02/21 说的还不错
+80  科创币    ry7740kptv    2012/02/21 不错
+1  科创币    1731397850    2012/02/21 总结就是 外国人思想技术好
来自:电气工程 / 高电压技术
28
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~~空空如也
vocal@ミク
13年0个月前 IP:未同步
369578
具体请楼主见翠翠童鞋的帖子:
ZVS工作原理与制作[翻译]:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/39418
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sai
13年0个月前 IP:未同步
369681
关于放大方面不敢苟同,这里没有必要涉及放大的,mos管只要工作在关断和导通两种状态就行的了,至于放大状态就可以看作是一种过渡就行了,而你所谓的调压,有可能会令mos管导通得不完全,会增大管子的损耗的!!!!
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
369701
回 2楼(sai) 的帖子
说的没错。
1.首先,我也一直怀疑MOS管到底是不是有放大作用呢?最后想,应该有,但主要是起开关作用;
2.于是调压的方法就不能采用G极调压了。因为这样就把MOS管当做三极管了,造成关断不完全。而MOS管应该工作在开关状态,完全开通或完全关闭才是对的——这一带你也在试验中得到了证实;
3.那么,调压只能调G极的占空比。我试过将快恢复二极管换成比较器,通过调节外围电位器,可以起到调节占空比和调压的作用。
但仍存在一些问题:关断不完全;会停振。
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black
13年0个月前 IP:未同步
369708
你说的PWM控制 我已经在一月实验成功
接下来会作为可调功率ZVS套件发售 敬请期待
+1
科创币
delete
2012-02-21
低频PWM吧
+1
科创币
delete
2012-02-22
莫非类似口袋逆变器那种控制方案?
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拔刀斋
13年0个月前 IP:未同步
369717
回 4楼(black) 的帖子
PWM死区期间两管都通还是都断?电源串联了电感提供持续电流,两管不能都断。
似乎只能都通,此时电源串联的电感作为升压电感使用,加大功率。
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
369769
回 5楼(拔刀斋) 的帖子
我觉得死区时间应该是两管都断,这时固然有电流,但电压为零,实现的是零电压关断,而不是零电流关断。
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
369770
回 4楼(black) 的帖子
我先试试,然后再参考你的方法。
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
369778
我觉得PWM的频率应该与ZVS的频率相同,否则会破坏ZVS的状态。
如果PWM频率是远低于ZVS频率,那么电路就会转成尤小翠版主的间歇式工作。
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拔刀斋
13年0个月前 IP:未同步
369784
回 6楼(kcltxinshou) 的帖子
两管都断,大电感无法续流,会产生高压烧管,除非把电感拿掉或者加额外的续流/去磁通路。
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一天的蓝
13年0个月前 IP:未同步
369897
十多年前就有了零压零流软开关技术 ic非常好用,pwm非常方便 zvs  zcs做全桥都有缺点,zvcs [s:274] 全桥拓扑 3kw很正常
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
369902
回 9楼(拔刀斋) 的帖子
抱歉,刚才说错了,两管都断不可能有电流。
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
369903
回 10楼(一天的蓝) 的帖子
原来是这样,陋寡闻了。
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
369905
回 9楼(拔刀斋) 的帖子
那么,在死区时间,两管的状态到底是怎样呢?
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caoyuan9642
13年0个月前 IP:未同步
369908
两管都通必须烧管。。。为啥不让他一通一断呢……让lc自由衰减震荡
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拔刀斋
13年0个月前 IP:未同步
369911
回 11楼(kcltxinshou) 的帖子
应该两管都通,由大电感限流。
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
369991
那么,我那个图画得可能有问题。
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black
13年0个月前 IP:未同步
370054
回 10楼(一天的蓝) 的帖子
回复:
移相全桥拓扑
对死区时间和桥臂延迟滞后时间控制需要很精确
没有你想得那么简单

如果你有这方面的 类似3KW的作品 可以发到论坛和大家分享
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black
13年0个月前 IP:未同步
370056
ZVS调功率 只要在槽路补充能量的时候关断
就能通过斩波调功率
低频PWM并不是只能和尤小翠版主那样断续工作
动态调PWM比打嗝模式更加适合调功率放电电源
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
370063
回 18楼(black) 的帖子
很受启发,谢谢!
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
370065
回 18楼(black) 的帖子
什么叫做“动态调PWM  ” ?
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black
13年0个月前 IP:未同步
370085
通过反馈随时调整脉宽 达到稳定输出功率的目的
这是后话了
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一天的蓝
13年0个月前 IP:未同步
370227
回 17楼(black) 的帖子
uc3875目前应用很广泛 死区时间斜率补偿都很容易设置,我在试制1kw的 fb-zvzcs ,资料有上3kw甚至10kw的 不过电感和主变压器的绕制我还在学习,
zvzcs 同步整流 倍流整流 低压差稳压 这些都在计划中,也不知道一次应用这么多会不会不好操作,模块化是必须的
+1
科创币
delete
2012-02-22
礼轻情谊重
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black
13年0个月前 IP:未同步
370236
能不能问一下你是怎么控制开关管离散性的呢?
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一天的蓝
13年0个月前 IP:未同步
370238
上10kw的用IGBT模块,我是用irfp460的  感觉1kw左右影响不大 温升也是可以接受的 用外置谐振电容的话相对会好一些吧,外部驱动和自身谐振相比应力好很多 功率容量和带负载能力强得多
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
370360
回 24楼(一天的蓝) 的帖子
强人真的很多啊......
如果没有UC3875,用SG3525或TL494再加别的什么,能否实现与之相同的功能?
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
370361
回 18楼(black) 的帖子
你说“在槽路补充能量时关断”,我也有这个想法。
具体是:用LM339做成施密特触发器,代替快恢复二极管。
但不太成功,还在试验。
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一天的蓝
13年0个月前 IP:未同步
370365
回 25楼(kcltxinshou) 的帖子
真正牛的是提出理论和设计的人 我们都是后来者 ,tl494和3525都是pwm专用的ic 3875是专门控制全桥移相的,即使应用在全桥移相可能加上的外围元件就多了 稳定性值得商榷
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kcltxinshou作者
13年0个月前 IP:未同步
371096
回 27楼(一天的蓝) 的帖子
哦,谢谢!
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