如何自制最简单zvs升压电路图?其操作步骤解析

如何自制最简单zvs升压电路图?其操作步骤解析

　　ZVS即所谓零电压开关（ZVS）/零电流开关（ZCS）技术，或称软开关技术，小功率软开关电源效率可提高到80%~85%。接下来将详解介绍zvs原理及如何自制zvs的升压电路图以及它的操作步骤。

　　ZVS经典原理：

　　1. 上电瞬间，电源电压流经R1，R2，经过ZD1，ZD2稳压二极管钳位在12V后分别送入MOS1，MOS2的GS极，因此两个MOS管同时开通。

　　2. 因为元件参数的离散性（例如：MOS管GS钳位电压的离散性、MOS管本身跨导参数的离散性、变压器初级绕组不严格对称、走线长度差异等），导致两管DS电流在上电瞬间就不相同。假设下方的MOS管MOS2流过的电流稍大。即IL3》IL2。因为L2，L3是在同一磁芯上绕制，本身存在磁耦合，所以，对磁芯的励磁电流为IL2，IL3之和。之前提到IL3》IL2，而且从抽头看去，IL2，IL3的电流方向相反，所以对磁芯的励磁电流为Ip1=IL3-IL2。这样就可以等效为仅有L3线圈产生励磁作用（有一部分抵消掉L2的励磁）。明白这点以后，继续往下分析。

　　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。

　　4. 与此同时，B点电压升高，D1截止，C点电压保持12V，MOS2继续保持开通。因为MOS2开通时VDS很小，A点近似接地，D2导通，将D点电位强行拉低至0.7V左右，MOS1失去VGS而截止。

　　5. 随着时间推移，L3对磁芯的励磁最终达到磁饱和，大家注意，此时蓝色线条的电流因磁芯饱和失去互感刚好减到0，MOS1的DS上电压为零。而L3失去电感量而近似于一个仅几mΩ的纯电阻，瞬间大电流全部叠加在MOS2的导通电阻Ron上，使A点电位瞬间升高，D2截止，D点电位恢复至12V，MOS1获得VGS而导通（在VDS=0的情况下导通，故称ZVS）。继而B点近似接地，C点电压降到0.7V，MOS2截止，MOS1保持导通。当L2励磁达到饱和时电路状态再次发生翻转，重复第4过程。

　　6. 整个过程中，翻转的时间由谐振电容C1的容量和L2+L3共同决定，因为有C1构成谐振，初级电压波形呈完美正弦波，谐波分量大大减小，漏感的影响不复存在，因此变比等于匝比。L1为扼流电感，利用电感电流的不可突变特性，保证磁饱和瞬间MOS管的DS极不会流过巨大浪涌而损坏。这也是为什么不接此电感或者感量太小时，电路空载电流会增大，而且MOS管发热严重的原因。

　　因为利用了磁饱和原理，所以在磁芯工作在滞回线1，3象限的饱和临界点之间，磁芯的储能作用得以最大发挥，传递功率相当大。

　　zvs升压电路图制作：

　　zvs原装电路图

　　实物电子元件连接图

　　4节锂电池为14.8V，电流以最大1C的放电率来算为2.6A，功率理论可以做到38.48W（不包括损耗）。变压器按照14比230来绕，不过不能带动某些负载如电动机等等，开关电源可以。

　　注意稳压管一定要加，防止GE击穿。二极管用400V以上的，还有那个谐振电容一定要有好的，如安规系列，用普通涤纶的会烧爆。

　　快恢复二极管一般用FR107、

　　电容器不用太贵的，用普通的电磁炉0.3uF电容两个并联就行了。

　　UF4007比FR307快得多，那个管子电流要求不是那么高。

　　注意。这个逆变器输出是高频正弦波交流电。电动机无法运作。凡是用传统铁芯变压器的也一概不好使。日光灯如果用电子镇流器。请把里面的整流用4007换FR107.节能灯同理。或者在外面用快恢复整流以后直接送进镇流器/节能灯。

　　开关电源。考虑到内部整流管的能力，也不一定可以。能行的话给开关电源换快恢复。或者干脆外部整流以后送进去。

　　想要带动电动机之类的需要50hz正弦波逆变器，那个就很很很复杂了。

　　至于变压器。拆个高压包，在磁芯上面自己绕。初级多股线并绕6圈中间抽头也就是3+3.次级60左右［这个变压器参数12V输入标准。输入电压有变请自行计算。］。电容用安规电容。但是功率稍大就发热。可以考虑用电磁炉。

　　注意初级不能开路，会烧管子的，在一个就是多准备些稳压管和快恢复，如果电容不好的话 击穿后容易烧稳压管和快恢复。