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初级侧电路设计

该电路中的变压器(T1)专为反激式功率转换而设计。为提升EMI屏蔽效果,初级绕组的起始端(引脚3)必须连接至InnoSwitch4-CZ内部PowiGaN开关的高噪声DRAIN引脚,而末端(引脚2)则需连接到 bulk电容(C44)的正极。由D1和C18构成的缓冲电路可抑制漏感电压尖峰,有助于降低PowiGaN开关的电压应力。建议D1采用快恢复二极管。

与传统RCD钳位电路不同,InnoSwitch4-CZ采用的这种缓冲配置不使用电阻来耗散漏感能量。相反,漏感能量会储存于C18中,并最终被回收利用,以实现PowiGaN开关的零电压开关(ZVS)。在PowiGaN下一次导通前,ClampZero的高侧开关会先行导通,使C18中的能量流向并对漏感充电。存储在漏感中的电流随后迫使PowiGaN的输出电容放电至零,恰好在PowiGaN再次导通之前完成。这种ZVS行为显著降低了PowiGaN的开关损耗,使其能在更高频率下工作。

U3的开关时序是实现ZVS的关键。当从次级侧接收到FluxLink信号时,InnoSwitch4-CZ芯片会从其HSD引脚产生一个信号,在固定时长(tHSD)内导通ClampZero芯片(通过IN引脚)。在此期间,C18会对漏感充电(在CCM模式下),或同时对漏感和励磁电感充电(在DCM模式下)。完成对漏感的充电后,ClampZero芯片关断,而InnoSwitch4-CZ芯片会等待一段延迟时间(低压输入时为tLLDL,高压输入时为tHLDL),然后再导通PowiGaN开关。在此延迟时间内,PowiGaN漏极电容上存储的电压被漏感放电,迫使电压下降至零伏,从而在PowiGaN再次导通时实现ZVS操作。

在高压输入下工作时,延迟时间是固定的,等于tHLDL;而低压输入延迟时间tLLDL的值,则通过连接在HSD引脚和Source引脚之间的HSD电阻R33来设定。

InnoSwitch4-CZ芯片具备自启动功能,其内部高压电流源从DRAIN引脚取电,为PRIMARY BYPASS引脚(BPP)的电容C5充电,该电容用于给初级侧控制器供电。在正常工作时,初级侧控制器通过变压器T1的偏置绕组供电。该偏置绕组的输出由二极管D2整流,并经电容C6滤波。C6两端的偏置电压为齐纳二极管VR4、偏置电阻R29、晶体管Q1和限流电阻R12构成的线性稳压器供电。R12两端形成的电压(Q1发射极电压减去BPP分流电压)除以其阻值,决定了供给BPP的电流。

输出调节通过一种调制技术实现,该技术根据输出负载调整开关频率(FSW)和初级电流限值(ILIM)。在重载条件下,初级侧脉冲以高FSW出现,并在所选ILIM范围内以高ILIM值终止。随着负载减小,FSW和ILIM也随之降低。在轻载或空载条件下,FSW降至其最小值,并跳过若干个脉冲(周期跳跃)。

V引脚电阻(R19)用于输入线路电压监测。它连接在高压侧bulk电容(C2和C3)的正极与V引脚之间。通过检测输入线路电压,确认其高于欠压保护阈值且低于过压关断阈值。R19的阻值选为2.74 MΩ,旨在实现低压输入电压下的最佳效率。

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2025-10-20 17:19

这个反激式电路没有之前电路中的反馈光耦,这个功能是不是集成在InnoSwitch4-CZ内部

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2025-10-21 09:16

这个初级电路的信号传输是怎么样发生变化

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2025-10-21 10:01

初级电路设计有哪些注意事项

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2025-10-21 10:58

怎么样减小侧电路的信号毛刺

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spowergg
LV.10
6
2025-10-21 11:41

零电压开关ZVS是其最常用的软开关方式,ZVS包括零电压的开通、零电压的关断,通过交叠区的面积减小,从而降低关断损耗。

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2025-10-21 14:23

初级侧电路的信号传输有哪些优势

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2025-10-21 14:24

这个侧电路的信号传输曲线是怎么样发生变化

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2025-10-22 21:43
@dy-nmLUWFNr
怎么样减小侧电路的信号毛刺

最暴力手段就是加电容,或π型滤波器

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地瓜patch
LV.9
10
2025-10-22 21:43
@dy-XU5vrphW
初级电路设计有哪些注意事项

注意元件耐压,很容易炸机

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地瓜patch
LV.9
11
2025-10-22 21:44
@spowergg
零电压开关ZVS是其最常用的软开关方式,ZVS包括零电压的开通、零电压的关断,通过交叠区的面积减小,从而降低关断损耗。

降低关断损耗能有效保护元件安全

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dy-StTIVH1p
LV.9
12
2025-10-23 08:27

如何有效提高侧电路的传输效率改善

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dy-XU5vrphW
LV.8
13
2025-10-23 08:51

这个初级侧电路的信号传输有什么特点

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dy-nmLUWFNr
LV.9
14
2025-10-23 09:13

这个侧电路设计的主要应用领域有哪些

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dy-NrYENhbI
LV.4
15
2025-10-23 22:26

如何优化InnoSwitch4-CZ的开关性能以提高电源转换效率?

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沈夜
LV.9
16
2025-10-25 01:30

如何优化这种电路以减少功耗?

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2025-10-25 15:30

感谢分享!有个问题请教:为了确保EMI屏蔽效果,变压器T1在绕制时是否需要采用三明治绕法?初级绕组与偏置绕组之间需要加屏蔽层吗?

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2025-10-25 15:31

传统RCD钳位确实有损耗问题,这个能量回收设计很巧妙!请问C18的容值该如何计算选择?容值大小对ZVS实现和电压尖峰抑制会有什么样的影响?

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阿飞啊
LV.6
19
2025-10-25 16:19

理解了这个ZVS原理,但在实际应用中,如果负载变化范围很大,这个时序控制还能保证在全负载范围内都实现ZVS吗?

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阿飞啊
LV.6
20
2025-10-25 16:19

我们在用类似方案时发现,D1的快恢复二极管反向恢复特性对效率影响很大,最后选了150ns Trr的型号。楼主有用过碳化硅二极管吗?效果如何?

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阿飞啊
LV.6
21
2025-10-25 16:19

偏置绕组供电电路中,Q1、R12这个线性稳压器的效率会不会成为系统轻载效率的瓶颈?

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Marcia
LV.6
22
2025-10-25 17:12

这种通过调整FSW和ILIM来实现输出调节的方式,在负载突变时的动态响应表现如何?会不会出现较大的输出电压过冲?

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Marcia
LV.6
23
2025-10-25 17:13

tLLDL和tHLDL这两个延迟时间的匹配看起来很关键。

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dy-XU5vrphW
LV.8
24
2025-10-25 19:13

侧电路的传输信号有什么特点

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dy-XU5vrphW
LV.8
25
2025-10-25 21:44

信号复位过程中会带来系统传输的损耗么

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2025-10-25 21:53

很详细的分享

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千影
LV.7
27
2025-10-27 01:58

如何优化电源设计以实现更高的效率和更好的负载调节呢?

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旻旻旻
LV.8
28
2025-11-11 22:11

相比于其他调制技术,频率调制和初级电流限值调制的实现相对简单

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沈夜
LV.9
29
2025-11-20 03:59

如何优化此电路以提高电源效率并降低电磁干扰?

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千影
LV.7
30
2025-11-21 13:26

如何通过调整延迟时间优化功率转换的效率和稳定性?

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dy-XU5vrphW
LV.8
31
2025-11-21 14:38

侧电路工作过程中引脚电位是否保持一致

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