什么是零電壓開關

PWM開關電源按硬開關模式工作（開/關過程中電壓下降/上升和電流上升/下降波形有交疊），因而開關損耗大。高頻化雖可以縮小體積重量，但開關損耗卻更大了。為此，必須研究開關電壓/電流波形不交疊的技術，即所謂零電壓開關（ZVS）/零電流開關（ZCS）技術，或稱軟開關技術，小功率軟開關電源效率可提高到80%~85%。

零電壓開關原理

零電壓開關原理無非就是和普通變壓器一樣，鐵心發(fā)熱，又或者一個簡單的電磁爐。交變得磁場加到線圈上，當你將鐵棒放入線圈內(nèi)，鐵棒產(chǎn)生感應電流，隨即發(fā)熱被燒紅。圖是一張典型的zvs電路圖。

好多人都是按圖制作，只要連線正確，元器件選擇合理一般都能制作成功，但是這個電路怎么工作的你知道嗎？下面我給大家詳細的分析一下。先看圖：

我們知道，晶體管，電阻電容等電子元件及時型號完全相同的兩個元件，其本身也會存在細小的差異。在初始上電期間Q1與Q2總會有個先導通一個后導通，假設上電期間Q1最先導通，Q2后導通，如上圖我們可以看到電流經(jīng)L1 L2 Q1流向電源負極，電流經(jīng)過L1 L2 Q2流向電源負極。此時電容C1被充電。好多人覺著就這樣一直不變了，怎么產(chǎn)生的交變磁場呢？我們接著看下圖：

在Q1導通的同時D4快回復二極管陰極相當于被Q1接地，二極管正向?qū)ǎ@就使原本導通的Q2G極接地，隨即Q2截止不導通了。 這個時候該我們的C1 閃亮登場了，由于在上電期間C1被充電，由于C1與L2并聯(lián)這時候C1向L2放電，由于電感電流不能突變，在C1電荷即將放完電的時候L2又向C1充電，形成諧振。在C1向L2放電的同時，上管S極也有電了Q1隨即導通了D4隨之截止Q2隨之導通。Q2導通的結果就是拉低D3陰極，D3導通將Q1的導通變?yōu)榻刂?。這個電路就像你推我我推你一樣這么一直運行著，運行的結果就是使L2上產(chǎn)生交變磁場如圖：

零電壓開關工作原理

由圖（a）可知，在ZCS諧振開關中，當開關管S1開通時，諧振網(wǎng)絡LrCr接通，電路諧振，開關管中的電流按準正弦規(guī)律變化（因此稱為準諧振），但諧振頻率不一定等于開關頻率。當電流諧振到零時，令開關管關斷，諧振停止，故圖（a）稱為ZCS諧振開關或準諧振開關。圖（c）給出了ZSC條件下開關管上的電壓Ｕce和電流Ic的波形，圖２給出了PWM開關的電壓、電流軌跡（A1為關斷過程，Ａ2為開通過程）和ZSC諧振開關的電壓、電流軌跡B。

由圖可見，當開關管處于關斷狀態(tài)時，LrCr串聯(lián)諧振，電容Cr（包括開關管的輸出電容）上的電壓按準正弦規(guī)律變化，當它諧振過零時，令開關管開通，因此圖1（b）是一種ZVS諧振開關。