做電源設(shè)計(jì)的肯定都經(jīng)歷過“炸管”的毒打。硬開關(guān)帶來的巨大開關(guān)損耗和發(fā)熱，簡(jiǎn)直是工程師的噩夢(mèng)。今天帶你拔高一個(gè)層次，扒一扒高端電源都在用的“軟開關(guān)”技術(shù)：零壓差導(dǎo)通，零電流截止，這是場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管常用的軟開關(guān)技術(shù) 。
那么它的具體工作過程是怎樣實(shí)現(xiàn)的 ？其實(shí)，秘密就藏在平時(shí)被我們嫌棄的寄生參數(shù)里！它的實(shí)現(xiàn)是利用它的體二極管和輸出電容(漏源極結(jié)電容)來實(shí)現(xiàn)的 。今天我們就以半橋上下管為例分析 。
核心元器件盤點(diǎn) 不要被電路圖嚇到，我們先來認(rèn)清圖里的“演員”： 主角：Q1、Q2為半橋上下雙管 。 配角1：C1、C2為Q1、Q2輸出電容 。 配角2：D1、D2為Q1、Q2體二極管 。 輔助：C3為自舉升壓電容 。 工作時(shí)，Q1、Q2的導(dǎo)通受半橋芯片各自的PWM信號(hào)精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng) 。
深度硬核推演：0壓差導(dǎo)通（ZVS）的“凌波微步” 新手往往卡在時(shí)序上，注意：開機(jī)時(shí)理論上是下管先導(dǎo)通，但在實(shí)際電路分析時(shí)，往往從上管開始 。
第一步：上管導(dǎo)通態(tài)。假設(shè)上管Q1先導(dǎo)通，此時(shí)Q2處在截止?fàn)顟B(tài) 。C3放電狀態(tài) 。此時(shí)C1上無電壓，C2上充滿電+300V，D1、D2均截止 。
第二步：死區(qū)時(shí)間1的魔法。Q1開始截止(芯片輸出低電平PWM)，Q2仍然截止(芯片仍然保持低電平PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)) 。此時(shí)，C2開始放電，C1開始充電 。
第三步：Q2的ZVS高光時(shí)刻。當(dāng)C2放電至D2兩端壓差0.7V時(shí)結(jié)束瞬間，D2瞬間導(dǎo)通，將Q2漏源極壓差降為0，此時(shí)芯片立即輸出高電平PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)使Q2迅速導(dǎo)通，此時(shí)D2又轉(zhuǎn)為截止，從而實(shí)現(xiàn)0壓差導(dǎo)通軟開關(guān)技術(shù) 。此時(shí)C3開始充電 。同時(shí)當(dāng)C2放電結(jié)束，C1、C3充電也結(jié)束 。
第四步：死區(qū)時(shí)間2的完美鏡像。死區(qū)時(shí)間2，Q2在芯片輸出的低電平PWM驅(qū)動(dòng)下開始截止，Q1仍然截止(此時(shí)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)仍然為低電平) 。此時(shí)，C1開始放電，C2開始充電，當(dāng)C1放電結(jié)束時(shí)，D1瞬間導(dǎo)通，同時(shí)芯片立即輸出高電平PWM信號(hào)，Q1迅速導(dǎo)通，D1又轉(zhuǎn)為截止，實(shí)現(xiàn)了Q1的0電壓導(dǎo)通技術(shù) 。此時(shí)C3放電 。
那零電流截止（ZCS）又是怎么回事？ 以上就是0壓差導(dǎo)通原理，而0電流截止，就是利用芯片監(jiān)測(cè)到流經(jīng)開關(guān)管電流為0時(shí)刻，輸出低電平PWM信號(hào)，使開關(guān)管立即截止 。
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