第 2 期
諧振軟開關
什麼是軟開關
如下圖所示,普通拓撲的開關管都是硬開關,在導通和關斷時MOS管的漏源極電壓VDS和電流IDS會產生交疊,電壓與電流交疊的區域,即爲MOS管的導通損耗和關斷損耗。
爲了降低開關管的開關損耗,提高電源的效率,有零電壓開關(ZVS)和零電流開關(ZCS)兩種軟開關辦法。
零電壓開關(ZVS)
使開關開通前其兩端電壓爲零,也成爲零電壓開通。
零電流開關(ZCS)
使電流關斷前其電流爲零,也稱爲零電流關斷。
由於開關損耗與流過開關管的電流和開關管上的電壓的乘積(V*I)有關,當採用ZVS零電壓導通時,開關管上的電壓幾乎爲零,所以導通損耗非常低。
LLC正是實現了ZVS零電壓開關。
LLC如何實現軟開關
要實現零電壓開關,開關管的電流必須滯後於電壓,使諧振槽路工作在感性狀態。
LLC開關管在導通前,電流先從開關MOS管的體二極管(S到D)內流過,開關MOS管D-S之間電壓被箝位在接近0V(二極管壓降),此時讓開關MOS管導通,可以實現零電壓導通。
MOS管VDS電壓和電流波形如下圖所示,可以看出,在MOS開通(VDS降爲0)時刻,MOS管電流爲負值(中間圖藍色部分),說明電流反向流經MOS體二極管,開關MOS管D-S之間電壓被箝位在接近0V附近,此時MOS導通即可實現零電壓開通。
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