准谐振(QR)零电压开关飞跃变换器是一种可变频率版本的飞跃变换器,在某些应用中广泛使用,例如电视机的开关电源,尽管它也非常适合其他应用。这种独特的拓扑结构具有多个优点。除了本文将重点介绍的其他优点外,其中之一是作为标准方波飞跃变换器的简单衍生物,每个开关电源设计师都非常熟悉。
在推导控制QR ZVS飞跃变换器的方程式并处理相关问题之后,将介绍ST的L6565,这是一款专门设计以适应这种特定拓扑结构的PWM控制器,并详细讨论其内部功能。
将提供基于该器件进行设计的一些线索,并最后给出一个设计示例,展示基于L6565的系统设计是如何简单且经济高效的。
在过去的二十年里,已经开发和提出了大量的谐振和准谐振变换器,作为对方波变换器所引发的困难的应对方法,特别是与其寄生元件相关的困难。基本思想是利用这些寄生元件。
这两类变换器的核心是一个谐振电路。与谐振变换器不同,准谐振变换器只是利用谐振电路来为功率开关创建零电压或零电流条件,分别进行开启或关闭。
现有的准谐振变换器可以进一步分类为零电压开关(ZVS)或零电流开关(ZCS)变换器。
在ZVS变换器中,功率开关动态地并联连接到谐振电路。谐振电压与直流输入电压叠加在谐振电路上(以及开关在关闭状态下),从而产生开启开关所需的零电压条件。相反,在ZCS变换器中,功率开关与谐振电路串联连接。通过谐振电路中流动的谐振电流(以及开关在打开状态下)与正常电流流动的叠加,生成开关关闭所需的零电流条件。
准谐振变换器的一个有趣特性是,如果移除谐振电路,它们将恢复成正常的方波变换器。反之,可以从正常的方波拓扑结构得到准谐振变换器。