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高频开关电源技术ZVS移相全桥在通信行业的发展情况

栏目:电源知识 发布时间:2021-08-02

从20世纪90年代中期,ZVS移相全桥软开关技术已广泛地应用于中、大功率电源领域。该项技术在MOSFET的开关速度不太理想时,对变换器效率的提升起了很大作用,但其缺点也不少。
     
      从20世纪90年代中期,ZVS移相全桥软开关技术已广泛地应用于中、大功率电源领域。该项技术在MOSFET的开关速度不太理想时,对变换器效率的提升起了很大作用,但其缺点也不少。
第一个缺点是增加一个谐振电感,其导致一定的体积与损耗,并且谐振电感的电气参数需要保持一致性,这在制造过程中是比较难控制的;
第二个缺点是丢失了有效的占空比。此外,由于同步整流更便于提高变换器的效率,而移相全桥对二次侧同步整流的控制效果并不理想。

最初的 PWMZVS移相全桥控制器,UC3875/9及UCC3895仅控制初级,需另加逻辑电路以提供准确的次极同步整流控制信号;如今最新的移相全桥PWM 控制器如LTC1922/1、LTC3722-1/-2,虽然已增加二次侧同步整流控制信号,但仍不能有效地达到二次侧的ZVS/ZCS同步整流,但这是提高变换器效率最有效的措施之一。而LTC3722-1/-2的另一个重大改进是可以减小谐振电感的电感量,这不仅降低了谐振电感的体积及其损耗,占空比的丢失也所改进。



为了降低变换器的体积,需要提高开关频率而实现高的功率密度,必须使用较小尺寸的磁性材料及被动元件,但是提高频率将使MOSFET的开关损耗与驱动损耗大幅度增加,而软开关技术的应用可以降低开关损耗。目前的通信电源工程应用最为广泛的是有源钳位ZVS技术、上世纪90年代初诞生的ZVS移相全桥技术及90年代后期提出的同步整流技术。