串联谐振变换器

  华意电力是一家专业研发生产串联谐振的厂家，本公司生产的串联谐振设备在行业内都广受好评，以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。  开关变换器在很多电子和通信设备的电源中得到广泛应用。近年来，低输出电压和大输出电流的负载条件对开关变换器提出了要求。为满足这些要求，出现了很多类型的谐振变换器。然而，这些 变换器的输出电压通常由开关调制频率所控制。因此，导致了诸如最小开关频率限制了输出滤波电容减小等问题。为消除这些限制，提出了一种新颖的带有源箝位电路ZVS-PWM控制的电流模式谐振变换器。这种变换器工作在一个固定的开关频率，其输出电压通过主开关管的PWM控制信号调节 。

  通过对这种变换器的各个工作模态转换的分析，说明了其效率下降的原因。分析表明，当输入电压偏离特定值时，发生了环流现象，导致了能量的回馈，效率下降。为解决这个问题，使用了一种倍流型同步整流电路，它带有分离电感或偶合电感两种方案。并且，分析了其稳态特性。本文所使用的这种整流电路在输入电压范围较大、低输出电压和大输出电流的情况下获得了85%的高效率。

  变换器的工作状态

  图2给出了变换器所有可能的工作模态。 在图2中，模态1和模态3表示能流从输入边 传送到输出边。模态2和模态4对应于在模态1和模态3之间的过渡状态。模态5和模态6表示能流从输出电容反馈到输入边。这种能流回馈状态是同步整流所特有的。在二极管整流电路中，只有能流 前馈，即能量从输入边流到输出边的状态，而没有能流回馈状态，即能量从输出边回流到输入边。然而在用MOSFET作同步整流电路中，当栅源电压Ugs大 于阈值时，MOSFET会一直保持开通。因此，如图2中模态5,6能量回馈的现象出现了。环流增加了能量损耗，导致效率的下降。

  表1给出了在一个开关周期里的所有可能的工作模式和每一模式中模态转换次序。

  电流谐振工作模式被认为对开关变换器的高效率设计非常有效。然而，在中心抽头型同步整流电路中，当输入电压偏离特定值时，效率会下降。其原因是能量回馈给输入端所致。本文提出在ZVS-PWM串联谐振变换器中采用倍流型同步整流电路，解决了效率下降问题，当负载为3.3V和5A，且输入电压在40-60V范围内变化时，变换器效率高达85%。