电路中变压器不是关键的，可以去掉；并联的电感电容不能缺，如果不起振，可以故意将两边的电阻设得不对称，比如一边400欧，一边390欧，或者一边下拉10K，另外一边下拉9K，就很容易起振了；如果参数是完全对称的，就需要变压器的反馈作用来促进振荡，一旦振荡形成，就能稳定下去了。
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ZVS双管自激电路原理仿真分析
关于ZVS的原理，论坛里面讨论得比较多，有好几种解释，但一直看不太明白，抽空用Multisim仿真了一下ZVS，并作了一下分析，觉得和实际情况还是比较吻合的，欢迎大伙拍砖。
正文如下：
![image002.jpg]()
关键变压器的模型，库里面的是理想变压器，电感无穷大，耦合系数为1，高压包可以看作是一个输入电感有限，耦合系数接近1（因为铁氧体磁芯），因此可以在两个初级线圈上并上电感来等效，上图中两个40uH是我随便设定的值，实际高压包初级电感在这个数量级，谐振电容取340nF。
借用下图，列出需要分析的电压和电流；
![image004.jpg]()
下面是仿真结果：
![image006.jpg]()
其中电源电压Vcc=12V，但是扼流圈L1后面的电压Uin最高能达到18.6V，超过了电源电压，其实这是可以计算出来的，因为谐振LC并联回路波形是一个正弦波，即图中Ud1-Ud2，由于MOS管隔半个周期交替导通接地，L1后面的电压就相当于正弦波经过全波整流，周期为原来的一半，又由于扼流电感L1是通直流阻交流的，Uin的直流等效电压应该等于Vcc，这个需要对其积分求平均，用公式表示就是：
![image008.gif]()
那么LC回路的电压峰值就是：
![image012.gif]()
差不多3.14倍的电源电压，这也是MOS要承受的电压值。
关于振荡的原理，很多人分析过了，我这里简单补充一下，扼流线圈L1是很关键的一个元件，因为电感的电流不能突变，在上电瞬间，下面的MOS管突然导通，L1上会感应出一个和电源电压相当的电动势，使得MOS管电流由0开始缓慢增加，而不会发生全部电压加在导通的MOS管上，烧毁管子。
另外两个MOS管其实是存在一个互锁的状态，只要有一个导通程度比另外一个大一点，就会将这个优势正反馈过去，将另外一个管子的栅极电压继续拉低，以至完全截止，而它则能进一步完全导通；如果没有LC回路，它的状态是会一直稳定下去的，不能形成振荡。
能形成周期性的振荡主要是利用了LC回路，图中的LC工作在并联谐振状态，此时电流是非常大的（特斯拉线圈则相反，利用了串联谐振），还是上面的图，Ug1、Ug2、Ud1、Ud2分别为MOS管1和2的栅、漏极电压，由于二极管的钳位作用，Ug1与Ud2、Ug2与Ud1之间在二极管导通时会有约0.7V的固定压差，截止的时候则没有直接关系；
![image014.jpg]()
下面分析Ud1,当MOS管1开始由截止转为导通时，Ud1电压会降到接近0V，这时候LC回路中电流达到最大值，而电容电压最小，接着就是这个电流开始对电容进行充电，电容上的电压开始上升，即Ud2－Ud1开始增加，随着电容的充电，回路的电流开始降低，电流降为0的时候，Ud2电压也达到最大值（二极管D1会在Ud 2>Vcc-0.7的时候截止），当电容完成充电后，开始反向放电，这时候电流开始增加，Ud2↓，当降到Vcc－0.7以下时，D1导通，则Ug1=Ud2＋0.7 ↓，当Ug1降到4.2V左右时，MOS管1开始进入可变电阻区了，这时候Ud1会因为MOS管1内阻增加而上升，即Ud1↑，于是LC回路上的电容电压：（Ud2－Ud1）↓，其中 Ud2因为Ud1↑下降速度有减缓，于是出现了上面图形中的一个小平台；最终Ud2还是会继续下降，使得Ug1也下降，MOS管1转为截止，这时Ud1同时在上升到（Vgsth－0.7），约3V时，通过二极管D2，Ug2上升，MOS管2导通，接下来和管1的过程一样。
顺便引用一下乖氏家族ehco实测的波形图，可以看到和仿真波形是一致的，特别是上升过程中的一个小台阶；
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/29745
![4444.jpg]()
![3333.jpg]()
![2222.jpg]()
![111.jpg]()
关于振荡的频率，可以通过并联谐振的公式计算出来，即：
![image024.gif]()
![image026.jpg]()
对于仿真图中的参数，C=340nF，L=L2＋L3=80uH
这是L2=L3的情况，当L2≠L3时，则不能这么计算了，需要分两种情况考虑：
1、 电路中有带中间抽头的变压器，假设系数是1：1，用阻抗变换的公式将L2、L3从抽头和变换到主回路中，L1=L2×N^2=4L2，L4=4L3，再将两个电感并联代入公式计算即可；
阻抗变换原理：
![image028.jpg]()
2、 电路中没有变压器，L2和L3之间耦合较弱，则直接将L2和L3串联计算就行了，L=L2+L3；根据原理，L2和L3为完全没有耦合的电感，振荡也是能维持下去的，因此变压器的反馈作用并不是主要的，根本就没有必要，电路上面加上它主要是实现功率的输出（变压器耦合）；
以上结论均可以通过仿真来验证，有人说这个不是并联谐振，频率和计算出来的并不一致，我觉得是因为没有考虑次级的影响，因为阻抗变换（匝数1：n，阻抗就是1：n的平方啊），比如高压包次级的电感和电容可以转换到初级线圈回路中，还有负载也要转换过去，这样的话应该就和实际差不多了；
下面是仿真的文件，装了Multisim 11的可以试一下，一点就振的。
正文如下：
关键变压器的模型，库里面的是理想变压器，电感无穷大，耦合系数为1，高压包可以看作是一个输入电感有限，耦合系数接近1（因为铁氧体磁芯），因此可以在两个初级线圈上并上电感来等效，上图中两个40uH是我随便设定的值，实际高压包初级电感在这个数量级，谐振电容取340nF。
借用下图，列出需要分析的电压和电流；
下面是仿真结果：
其中电源电压Vcc=12V，但是扼流圈L1后面的电压Uin最高能达到18.6V，超过了电源电压，其实这是可以计算出来的，因为谐振LC并联回路波形是一个正弦波，即图中Ud1-Ud2，由于MOS管隔半个周期交替导通接地，L1后面的电压就相当于正弦波经过全波整流，周期为原来的一半，又由于扼流电感L1是通直流阻交流的，Uin的直流等效电压应该等于Vcc，这个需要对其积分求平均，用公式表示就是：
那么LC回路的电压峰值就是：
差不多3.14倍的电源电压，这也是MOS要承受的电压值。
关于振荡的原理，很多人分析过了，我这里简单补充一下，扼流线圈L1是很关键的一个元件，因为电感的电流不能突变，在上电瞬间，下面的MOS管突然导通，L1上会感应出一个和电源电压相当的电动势，使得MOS管电流由0开始缓慢增加，而不会发生全部电压加在导通的MOS管上，烧毁管子。
另外两个MOS管其实是存在一个互锁的状态，只要有一个导通程度比另外一个大一点，就会将这个优势正反馈过去，将另外一个管子的栅极电压继续拉低，以至完全截止，而它则能进一步完全导通；如果没有LC回路，它的状态是会一直稳定下去的，不能形成振荡。
能形成周期性的振荡主要是利用了LC回路，图中的LC工作在并联谐振状态，此时电流是非常大的（特斯拉线圈则相反，利用了串联谐振），还是上面的图，Ug1、Ug2、Ud1、Ud2分别为MOS管1和2的栅、漏极电压，由于二极管的钳位作用，Ug1与Ud2、Ug2与Ud1之间在二极管导通时会有约0.7V的固定压差，截止的时候则没有直接关系；
下面分析Ud1,当MOS管1开始由截止转为导通时，Ud1电压会降到接近0V，这时候LC回路中电流达到最大值，而电容电压最小，接着就是这个电流开始对电容进行充电，电容上的电压开始上升，即Ud2－Ud1开始增加，随着电容的充电，回路的电流开始降低，电流降为0的时候，Ud2电压也达到最大值（二极管D1会在Ud 2>Vcc-0.7的时候截止），当电容完成充电后，开始反向放电，这时候电流开始增加，Ud2↓，当降到Vcc－0.7以下时，D1导通，则Ug1=Ud2＋0.7 ↓，当Ug1降到4.2V左右时，MOS管1开始进入可变电阻区了，这时候Ud1会因为MOS管1内阻增加而上升，即Ud1↑，于是LC回路上的电容电压：（Ud2－Ud1）↓，其中 Ud2因为Ud1↑下降速度有减缓，于是出现了上面图形中的一个小平台；最终Ud2还是会继续下降，使得Ug1也下降，MOS管1转为截止，这时Ud1同时在上升到（Vgsth－0.7），约3V时，通过二极管D2，Ug2上升，MOS管2导通，接下来和管1的过程一样。
顺便引用一下乖氏家族ehco实测的波形图，可以看到和仿真波形是一致的，特别是上升过程中的一个小台阶；
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/29745
关于振荡的频率，可以通过并联谐振的公式计算出来，即：
对于仿真图中的参数，C=340nF，L=L2＋L3=80uH
这是L2=L3的情况，当L2≠L3时，则不能这么计算了，需要分两种情况考虑：
1、 电路中有带中间抽头的变压器，假设系数是1：1，用阻抗变换的公式将L2、L3从抽头和变换到主回路中，L1=L2×N^2=4L2，L4=4L3，再将两个电感并联代入公式计算即可；
阻抗变换原理：
2、 电路中没有变压器，L2和L3之间耦合较弱，则直接将L2和L3串联计算就行了，L=L2+L3；根据原理，L2和L3为完全没有耦合的电感，振荡也是能维持下去的，因此变压器的反馈作用并不是主要的，根本就没有必要，电路上面加上它主要是实现功率的输出（变压器耦合）；
以上结论均可以通过仿真来验证，有人说这个不是并联谐振，频率和计算出来的并不一致，我觉得是因为没有考虑次级的影响，因为阻抗变换（匝数1：n，阻抗就是1：n的平方啊），比如高压包次级的电感和电容可以转换到初级线圈回路中，还有负载也要转换过去，这样的话应该就和实际差不多了；
下面是仿真的文件，装了Multisim 11的可以试一下，一点就振的。
回楼上，你把初始条件设置一下就行了，我全部设置为0,也可以自定义，电容初始电压为0,电感初始电流为0，如果用系统自动计算出来的静态工作点作初始值是不能起振的，ZVS实际中缓慢上电也有可能进入停振的状态，设置见下图：
![1.jpg]()
一点就起振了
![2.jpg]()
一点就起振了
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变压器不是这么用的，我在分析的一开始就提到，这个理想变压器模型输入电感无穷大，耦合系数为1，直接串上去，回路电感还是无穷大，没法用的。
次级的电感通过阻抗变换转到初级是要除以匝数比的平方的，并且是和变压器并联的，所以上面说的要加个电感才行。
还有“电源供电的电流Irms变化不大（只有0.0X安）”，注意仿真是空载运行的，所有元件还是比较理想的状态，当然就这么点电流，实际中空载电流也一般只有几百mA吧。
次级的电感通过阻抗变换转到初级是要除以匝数比的平方的，并且是和变压器并联的，所以上面说的要加个电感才行。
还有“电源供电的电流Irms变化不大（只有0.0X安）”，注意仿真是空载运行的，所有元件还是比较理想的状态，当然就这么点电流，实际中空载电流也一般只有几百mA吧。
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回 11楼(tslahz) 的帖子
确实，把电感换成10欧的电阻，一样可以起振；但我实际中是不能用的，这个电阻上面的功耗将会非常大，导线电阻可能在1ohm以内，P=U^2/R；
而用扼流电感的话，交流电只会产生无功功率。
![11.jpg]()
而用扼流电感的话，交流电只会产生无功功率。
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回 15楼(眼睛) 的帖子
试试这个，用这种电流探针，接示波器上看电流波形，开始的瞬间时候电流是很大的，稳定之后就正常了。
![1.jpg]()
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回 14楼(ehco) 的帖子
echo老大，参考了你以前测量的波形，非常感谢，不过我对你前面分析的一处感觉有点疑问：
见：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/30731 2楼
“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。”
实际上L2上产生的感应电压应该是上正下负的（感应电动势总是阻碍总电流IL3-IL2的变化），方向应该是和IL3相反，与IL2一致的。
见：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/30731 2楼
“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。”
实际上L2上产生的感应电压应该是上正下负的（感应电动势总是阻碍总电流IL3-IL2的变化），方向应该是和IL3相反，与IL2一致的。
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回 18楼(ehco) 的帖子
谢谢，这个地方困扰了我好久，总算清楚了；
翻转我觉得是靠LC回路的谐振实现的，可以把它理解为一个惯性很大的的飞轮（并联谐振电流很大的），使截止的那个MOS管漏极的电压按正弦规律变化，最后下降到VCC-0.7V时，使开关二极管导通，把导通的那个MOS栅极拉低，再进一步下降至其截止，实现状态的翻转。
翻转我觉得是靠LC回路的谐振实现的，可以把它理解为一个惯性很大的的飞轮（并联谐振电流很大的），使截止的那个MOS管漏极的电压按正弦规律变化，最后下降到VCC-0.7V时，使开关二极管导通，把导通的那个MOS栅极拉低，再进一步下降至其截止，实现状态的翻转。
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回楼上，有效值是针对功率而言的，但这里需要计算的是平均值，也就是交流电的直流分量，比如均值为0的正弦波，有效值是峰值除以根号2 ，但直流分量是0呀！
另外这是个近似的计算，把电感当作一个完全阻交流通直流元件，实际上还是有一定的交流电流通过电感元件的（几百mA），所以峰值电压和电感量有点关系；
关于负载影响谐振频率，可看这个比较：
先设置好变压器匝数比为 0.5,意义如下：
![匝数比.jpg]()
340nF和80uH,振荡周期33.16us，频率=1/T=30.15kHz
![33us.jpg]()
再在次级加一个26.6666666uH的电感，1：1转换到初级和80uH并联，就是26.666×80/(106.666)=20uH，是以前电感值的1/4，根据公式，频率应该是刚才的两倍；
仿真也是这样的：
![16.58us.jpg]()
周期是16.581us，频率=1/16.581us=60.31Khz
另外这是个近似的计算，把电感当作一个完全阻交流通直流元件，实际上还是有一定的交流电流通过电感元件的（几百mA），所以峰值电压和电感量有点关系；
关于负载影响谐振频率，可看这个比较：
先设置好变压器匝数比为 0.5,意义如下：
340nF和80uH,振荡周期33.16us，频率=1/T=30.15kHz
再在次级加一个26.6666666uH的电感，1：1转换到初级和80uH并联，就是26.666×80/(106.666)=20uH，是以前电感值的1/4，根据公式，频率应该是刚才的两倍；
仿真也是这样的：
周期是16.581us，频率=1/16.581us=60.31Khz
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