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高頻開關電源技術ZVS移相全橋在通信行業的發展情況

欄目:電源知識 發布時間:2021-08-02

從20世紀90年代中期,ZVS移相全橋軟開關技術已廣泛地應用于中、大功率電源領域。該項技術在MOSFET的開關速度不太理想時,對變換器效率的提升起了很大作用,但其缺點也不少。
     
      從20世紀90年代中期,ZVS移相全橋軟開關技術已廣泛地應用于中、大功率電源領域。該項技術在MOSFET的開關速度不太理想時,對變換器效率的提升起了很大作用,但其缺點也不少。
第一個缺點是增加一個諧振電感,其導致一定的體積與損耗,并且諧振電感的電氣參數需要保持一致性,這在制造過程中是比較難控制的;
第二個缺點是丟失了有效的占空比。此外,由于同步整流更便于提高變換器的效率,而移相全橋對二次側同步整流的控制效果并不理想。

最初的 PWMZVS移相全橋控制器,UC3875/9及UCC3895僅控制初級,需另加邏輯電路以提供準確的次極同步整流控制信號;如今最新的移相全橋PWM 控制器如LTC1922/1、LTC3722-1/-2,雖然已增加二次側同步整流控制信號,但仍不能有效地達到二次側的ZVS/ZCS同步整流,但這是提高變換器效率最有效的措施之一。而LTC3722-1/-2的另一個重大改進是可以減小諧振電感的電感量,這不僅降低了諧振電感的體積及其損耗,占空比的丟失也所改進。



為了降低變換器的體積,需要提高開關頻率而實現高的功率密度,必須使用較小尺寸的磁性材料及被動元件,但是提高頻率將使MOSFET的開關損耗與驅動損耗大幅度增加,而軟開關技術的應用可以降低開關損耗。目前的通信電源工程應用最為廣泛的是有源鉗位ZVS技術、上世紀90年代初誕生的ZVS移相全橋技術及90年代后期提出的同步整流技術。