準諧振式開關變換器

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準諧振式開關變換器

研究了硬開關方法和全諧振式開關策略，兩者都有優點，也存在著缺點，更為重要的優點和缺點將在下面做出總結。
電源適配器廠家（玖琪實業）研究準諧振式開關方法，這種方法可消除上述兩種方法的某些缺點，并保留大部分優點。在開始之前，應總結一下上述兩種方法的優點和缺點。

硬開關方法
缺點
（1）固有的高開關損耗。
（2）開關邊沿過快造成寬頻譜范圍的EMI噪聲。
（3）需要采用負載線整形技術
（4）開關器件中的瞬態功率應力過高。
（5）開關二極管中反向恢復電流過大
（6）工作頻率的范圍受限（歸因于高開關損耗）

5伏電源適配器優點
（1）非常成熟的技術和許多行之有效的拓撲。相關的書籍和應用注釋豐富，有種類齊全的控制1C可供選用
（2）能適應輸入和負載的大范圍變化。
（3）非諧振式電路，因此繞線式元件及開關器件中的電流更小，1R損耗也小。
（4）易于理解和設計。
（5）布局和繞線式元件的設計不是特別關鍵

全諧振式方法

缺點
（1）繞線式元件、電容和半導體中的大無功電流
（2）設計更加困難
（3）對負載和輸入的變化更為敏感。

優點
（1）由于零電壓或零電流開關，開關損耗更小。
（2）由于高頻諧波少，因此降低了EM1和RF1。

準諧振式系統
巴西認證電源適配器廠家（玖琪實業）將研究某一準諧振式系統是如何克服硬開關和全諧振式開關的各種缺點，而將大部分優點保留的。
有多種準諧振系統得到應用，但本質上它們都通過零電壓或零電流開關使開關器件的效率維持在較高水平。另外，全諧振系統中因過大的無功電流造成的過量銅損在準諧振系統中要小得多，這是因為諧振過程被限制在功率器件開通或關斷期間，僅占整個開關波形的一小部分。
電源適配器廠家（玖琪實業）介紹的10kW變換器則更進一步，有效利用了某些寄生元件和某些通常被認為是不受歡迎的元件（如MOSFET襯底電容、變壓器漏感和分布電容）。這些元件被利用起來并成為準諧振電路的一部分。因此，寄生元件已經不再成為一個問題，實際上它們有助于實現零電壓開關。
現在讓我們研究一臺10kW準諧振功率變換器原邊側功率部分，此變換器是我所在的公司設計制作的，其性能在工業應用中得到證實。

全橋零電壓換流移相調制10KW準諧振變換器
以下介紹的10kW變換器是一個很好的一類準諧振開關變換器實例。該設計使用Utrode／Texas的UCC3895控制IC，這種設計經證實是高效率和高可靠性的。
這個10kW的電路由兩個相同的5kW（500V，10A）電路串聯面成，輸出為1000V10A。由于兩部分基本相同，在以下進行功能分析時，只考慮其中一個5kW變換器。

功率部分
為了簡單起見，圖只給出了5kW變換器的基本功率部分，將用它們來對主要功能做出解釋。為了保證完整性，圖給出了增加了部分關鍵緩沖元件的同一功率單元。（稍后再考慮緩沖電路。）
準諧振式開關變換器

5KW DC-DC變換器的基本功率變換級。左側的輸入來自三相208V、60Hz的交流市電。右側的500V直流輸出當電流高至10A時都可穩定。變壓器T1提供1：2的升壓及原邊與副邊的隔離。整流橋接至工作在準諧振開關模式的功率MOSFETC~Q1，零電壓開關使開關損耗較小。占空比的調制由移相方波驅動電路提供。輸出整流橋D2~D10和電感La使500V直流輸出的紋波較小。L為零電壓開關準諧振電路的一部分英規電源適配器

電源適配器