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。
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!
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