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【原创】准谐振反激的设计与应用

如果不用固定的时钟来初始化导通时间,而利用检测电路来有效地感测”MOSFET (VDS) 漏源电压的第一个最小值或谷值,并仅在这时启动MOSFET导通时间,结果会是由于寄生电容被充电到最小电压,导通的电流尖峰将会最小化。这情况常被称为谷值开关 (Valley Switching) 或准谐振开关。

开设此贴的目的是想跟大家探讨一下,关于准谐振反激的原理、应用及参数计算方面的知识。

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雪铁龙
LV.6
2
2010-08-18 00:06

准谐振 QR

Q(Quasi)

R( resonant)

主要是降低mosfet的开关损耗,而mos的开关损耗主要是来源于自身的输出电容。

 

从上图中,大家可以讨论一下,一般的开关损耗来自于那几个部分的寄生电容产生的。

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雪铁龙
LV.6
3
2010-08-18 00:07
@雪铁龙
准谐振QRQ(Quasi)R(resonant)主要是降低mosfet的开关损耗,而mos的开关损耗主要是来源于自身的输出电容。[图片] 从上图中,大家可以讨论一下,一般的开关损耗来自于那几个部分的寄生电容产生的。

在传统的非连续模式反激DCM)的停滞时间内,寄生电容将会跟VDC周围的主要电感产生振荡。

寄生电容上的电压会随振荡而变化,但始终具有相当大的数值。当下一个周期MOSFET导通时间开始时,寄生电容会通过MOSFET放电,产生很大的电流尖峰。

由于这个电流出现时MOSFET存在一个很大的电压,该电流尖峰因此会做成开关损耗。

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2010-08-18 12:14
@雪铁龙
在传统的非连续模式反激DCM)的停滞时间内,寄生电容将会跟VDC周围的主要电感产生振荡。寄生电容上的电压会随振荡而变化,但始终具有相当大的数值。当下一个周期MOSFET导通时间开始时,寄生电容会通过MOSFET放电,产生很大的电流尖峰。由于这个电流出现时MOSFET存在一个很大的电压,该电流尖峰因此会做成开关损耗。

由于开关管开通时,MOSFET输出电容上的能量最终消耗在开关管的导通电阻上. QR-FLYBACK主要是利用在不连续区间, 变压器电感和输出电容之间的谐振,将输出电容上的能量转移到变压器电感内,减小开关损耗。其检测原理是根据电容上的能量与其电压的平方成正比,使开关管在电容电压的谷底开通。

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水蜘蛛
LV.8
5
2010-08-18 13:06
@雪铁龙
在传统的非连续模式反激DCM)的停滞时间内,寄生电容将会跟VDC周围的主要电感产生振荡。寄生电容上的电压会随振荡而变化,但始终具有相当大的数值。当下一个周期MOSFET导通时间开始时,寄生电容会通过MOSFET放电,产生很大的电流尖峰。由于这个电流出现时MOSFET存在一个很大的电压,该电流尖峰因此会做成开关损耗。
这个电容只产生“ON”的损耗,对减少“OFF”损耗有帮助。
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水蜘蛛
LV.8
6
2010-08-18 13:09
@雪铁龙
在传统的非连续模式反激DCM)的停滞时间内,寄生电容将会跟VDC周围的主要电感产生振荡。寄生电容上的电压会随振荡而变化,但始终具有相当大的数值。当下一个周期MOSFET导通时间开始时,寄生电容会通过MOSFET放电,产生很大的电流尖峰。由于这个电流出现时MOSFET存在一个很大的电压,该电流尖峰因此会做成开关损耗。
貌似二次整流管的反向恢复电荷对这振荡也有影响吧!这该如何考虑呢?
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pin0208
LV.7
7
2010-08-18 14:28
@雪铁龙
在传统的非连续模式反激DCM)的停滞时间内,寄生电容将会跟VDC周围的主要电感产生振荡。寄生电容上的电压会随振荡而变化,但始终具有相当大的数值。当下一个周期MOSFET导通时间开始时,寄生电容会通过MOSFET放电,产生很大的电流尖峰。由于这个电流出现时MOSFET存在一个很大的电压,该电流尖峰因此会做成开关损耗。

占个沙发!洗耳恭听!

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雪铁龙
LV.6
8
2010-08-18 22:46

   

 

从上面的图可以看到,准谐振跟一般的传统反激原理基本一样。

Lleak是初级漏感,Rp是初级电阻,Cp是谐振电容;

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雪铁龙
LV.6
9
2010-08-18 22:46

  

当副边绕组中的能量释放完毕之后(即变压器磁通完全复位),在开关管的漏极出现正弦波振荡电压,振荡频率由LPCP决定,衰减因子由RP决定。

对于传统的反激式变换器,其工作频率是固定的,因此开关管再次导通有可能出现在振荡电压的任何位置(包括峰顶和谷底)

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yuyan
LV.9
10
2010-08-20 22:24
@雪铁龙
 [图片] 当副边绕组中的能量释放完毕之后(即变压器磁通完全复位),在开关管的漏极出现正弦波振荡电压,振荡频率由LP、CP决定,衰减因子由RP决定。对于传统的反激式变换器,其工作频率是固定的,因此开关管再次导通有可能出现在振荡电压的任何位置(包括峰顶和谷底)。
学习
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leowang2002
LV.4
11
2010-08-20 23:15
@yuyan
学习
听听
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cheng111
LV.11
12
2010-08-21 09:42
占个床铺,听听....
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2010-08-22 23:02
铁哥:我想请教你下,用UCC28811能不能替代  L6562/L6561?  可以知道你联系方式吗?期待你的回复
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ruohan
LV.9
14
2010-08-23 09:26
@zhangheng6316
铁哥:我想请教你下,用UCC28811能不能替代 L6562/L6561? 可以知道你联系方式吗?期待你的回复

怎么来提升90V输入时候的QR开关频率,看看这两个图纸是不是工作在QR状态

 

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雪铁龙
LV.6
15
2010-08-23 23:29
@ruohan
怎么来提升90V输入时候的QR开关频率,看看这两个图纸是不是工作在QR状态 
首先你要了解怎么才能算是进入了QR状态。
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lz20060508
LV.5
16
2010-08-24 09:02
@雪铁龙
首先你要了解怎么才能算是进入了QR状态。
怎么才能算是进入了QR状态呢?
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atmel2
LV.2
17
2010-08-24 17:48
@雪铁龙
首先你要了解怎么才能算是进入了QR状态。

占个沙发!洗耳恭听!

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bpyanyu
LV.8
18
2010-08-24 22:07
@lz20060508
怎么才能算是进入了QR状态呢?
每个周期都地在谷底开通时就是进入了准谐振状态,如果不能在这个时候打开就需要调节检测电路的参数。
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水蜘蛛
LV.8
19
2010-08-24 22:22
@bpyanyu
每个周期都地在谷底开通时就是进入了准谐振状态,如果不能在这个时候打开就需要调节检测电路的参数。
调节延时!
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戈卫东
LV.5
20
2010-08-24 22:26
@atmel2
占个沙发!洗耳恭听!
地板都坐满了,你还想要沙发
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bpyanyu
LV.8
21
2010-08-24 22:28
@水蜘蛛
[图片]调节延时!
对头,在NCP1207上就看到过,一开始虽然差不多在谷底开通但不是最小的时候,改变辅助绕组到PIN1的电阻也没改变后来阅读他的资料,在PIN1上加了一个小的电容就OK啦,只要调节这个电容值就能调节延时。不过程NCP1337的检测调整感觉不好使。
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水蜘蛛
LV.8
22
2010-08-24 22:30
@bpyanyu
对头,在NCP1207上就看到过,一开始虽然差不多在谷底开通但不是最小的时候,改变辅助绕组到PIN1的电阻也没改变后来阅读他的资料,在PIN1上加了一个小的电容就OK啦,只要调节这个电容值就能调节延时。不过程NCP1337的检测调整感觉不好使。
加C就是延时啊!这是20年前的老方法了。
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雪铁龙
LV.6
23
2010-08-25 02:16
@水蜘蛛
[图片]加C就是延时啊!这是20年前的老方法了。

不知道目前又出了什么新办法呢?

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bpyanyu
LV.8
24
2010-08-25 06:18
@水蜘蛛
[图片]加C就是延时啊!这是20年前的老方法了。
好用就成啊,管他啥时候的技术呢,
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lz20060508
LV.5
25
2010-08-25 08:23
@bpyanyu
每个周期都地在谷底开通时就是进入了准谐振状态,如果不能在这个时候打开就需要调节检测电路的参数。
QR会工作在CCM吗?
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ruohan
LV.9
26
2010-08-25 13:39
@戈卫东
地板都坐满了,你还想要沙发[图片]

看看这个是不是在准的时候开呀

 

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ruohan
LV.9
27
2010-08-25 13:41
@ruohan
看看这个是不是在准的时候开呀 
  
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水蜘蛛
LV.8
28
2010-08-25 13:58
@ruohan
[图片] [图片] 
第一个谐过了;第二个欠点
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liuhueiwww
LV.5
29
2010-08-25 16:44
我站着看!
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xy_k8299
LV.6
30
2010-08-25 23:53
@水蜘蛛
第一个谐过了;第二个欠点[图片]
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maxfox
LV.2
31
2010-08-26 09:33
@liuhueiwww
我站着看!

我占座学习 !

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