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提升 ZVS 全桥性能的技术

资料介绍
本设计指南提供了提升 ZVS全桥拓扑的零电压范围方法。这些方法对硬件电路进行最小的改
动,同时在不仅在零电压开关上,还在其他方面,例如降低共模电流、限制输出二极管的电
压等方面,都显著提高电路的性能。设计指南还给出了一些有用的应用电路例子。

提升 ZVS 全桥性能的技术
应用笔记 2006 年 4 月 4 日 AN1246.0

前言
ZVS(零电压开关)全桥拓扑已经出现多年,并且已成为业界主流。虽然这种拓扑具有很多
优点,但是也给设计人员带来一些有意思的挑战。这种拓扑的主要缺点之一就是需要一个复
杂的栅极驱动来生成正确的开关波形信号。使用 Intersil 公司的 ISL6752 和 ISL6753 等器
件,就可以克服上述缺点。

另一个挑战就是可以实现零电压开关的有限负载范围。精良的设计能够低至最大负载的 50
%实现 ZVS。但是,有一些技术能够有助于提升 ZVS 拓扑的工作范围,使之能够低至最大负
载电流的 10%。本文将讨论这些技术。




适用范围
本设计指南提供了提升 ZVS 全桥拓扑的零电压范围方法。这些方法对硬件电路进行最小的改
动,同时在不仅在零电压开关上,还在其他方面,例如降低共模电流、限制输出二极管的电
压等方面,都显著提高电路的性能。设计指南还给出了一些有用的应用电路例子。




能量和谐振
零电压开关的关键在于,存贮于变压器电感中的能量以及电路中的电容充放电所需的能量的
对比关系。增大电感存贮的能量,或者减小电容都会使得变换器设计能够在较低的输出电流
下进行零电压开关。

存贮的能量 E 可通过公式表示为:

1
E= LRES I 2 (EQ.1)
2

这里, LRES 为变压器的等效谐振电感,I 为流过等效电感的电流大小。根据所采用的技术不

同,这个电感最小
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