如何自制最簡(jiǎn)單zvs升壓電路圖?其操作步驟解析

　　ZVS即所謂零電壓開關(guān)（ZVS）/零電流開關(guān)（ZCS）技術(shù)，或稱軟開關(guān)技術(shù)，小功率軟開關(guān)電源效率可提高到80%~85%。接下來將詳解介紹zvs原理及如何自制zvs的升壓電路圖以及它的操作步驟。

　　ZVS經(jīng)典原理：

　　1. 上電瞬間，電源電壓流經(jīng)R1，R2，經(jīng)過ZD1，ZD2穩(wěn)壓二極管鉗位在12V后分別送入MOS1，MOS2的GS極，因此兩個(gè)MOS管同時(shí)開通。

　　2. 因?yàn)樵?a target="_blank">參數(shù)的離散性（例如：MOS管GS鉗位電壓的離散性、MOS管本身跨導(dǎo)參數(shù)的離散性、變壓器初級(jí)繞組不嚴(yán)格對(duì)稱、走線長(zhǎng)度差異等），導(dǎo)致兩管DS電流在上電瞬間就不相同。假設(shè)下方的MOS管MOS2流過的電流稍大。即IL3》IL2。因?yàn)長(zhǎng)2，L3是在同一磁芯上繞制，本身存在磁耦合，所以，對(duì)磁芯的勵(lì)磁電流為IL2，IL3之和。之前提到IL3》IL2，而且從抽頭看去，IL2，IL3的電流方向相反，所以對(duì)磁芯的勵(lì)磁電流為Ip1=IL3-IL2。這樣就可以等效為僅有L3線圈產(chǎn)生勵(lì)磁作用（有一部分抵消掉L2的勵(lì)磁）。明白這點(diǎn)以后，繼續(xù)往下分析。

　　3. 見圖1，在上電瞬間，L2，L3中的等效勵(lì)磁電流Ip1用紅色線條表示，因?yàn)榫哂邢嗤拇怕?，Ip1將在L2上產(chǎn)生一個(gè)互感電流，圖中用藍(lán)色線條表示，L2+L3與C1構(gòu)成并聯(lián)諧振，這個(gè)互感電流的方向同IL2相反，如此正反饋造成的結(jié)果是IL2越來越小，最終可單純看做只有L3參與勵(lì)磁。

　　4. 與此同時(shí)，B點(diǎn)電壓升高，D1截止，C點(diǎn)電壓保持12V，MOS2繼續(xù)保持開通。因?yàn)镸OS2開通時(shí)VDS很小，A點(diǎn)近似接地，D2導(dǎo)通，將D點(diǎn)電位強(qiáng)行拉低至0.7V左右，MOS1失去VGS而截止。

　　5. 隨著時(shí)間推移，L3對(duì)磁芯的勵(lì)磁最終達(dá)到磁飽和，大家注意，此時(shí)藍(lán)色線條的電流因磁芯飽和失去互感剛好減到0，MOS1的DS上電壓為零。而L3失去電感量而近似于一個(gè)僅幾mΩ的純電阻，瞬間大電流全部疊加在MOS2的導(dǎo)通電阻Ron上，使A點(diǎn)電位瞬間升高，D2截止，D點(diǎn)電位恢復(fù)至12V，MOS1獲得VGS而導(dǎo)通（在VDS=0的情況下導(dǎo)通，故稱ZVS）。繼而B點(diǎn)近似接地，C點(diǎn)電壓降到0.7V，MOS2截止，MOS1保持導(dǎo)通。當(dāng)L2勵(lì)磁達(dá)到飽和時(shí)電路狀態(tài)再次發(fā)生翻轉(zhuǎn)，重復(fù)第4過程。

　　6. 整個(gè)過程中，翻轉(zhuǎn)的時(shí)間由諧振電容C1的容量和L2+L3共同決定，因?yàn)橛蠧1構(gòu)成諧振，初級(jí)電壓波形呈完美正弦波，諧波分量大大減小，漏感的影響不復(fù)存在，因此變比等于匝比。L1為扼流電感，利用電感電流的不可突變特性，保證磁飽和瞬間MOS管的DS極不會(huì)流過巨大浪涌而損壞。這也是為什么不接此電感或者感量太小時(shí)，電路空載電流會(huì)增大，而且MOS管發(fā)熱嚴(yán)重的原因。

　　因?yàn)槔昧舜棚柡驮?，所以在磁芯工作在滯回線1，3象限的飽和臨界點(diǎn)之間，磁芯的儲(chǔ)能作用得以最大發(fā)揮，傳遞功率相當(dāng)大。

　　zvs升壓電路圖制作：

　　zvs原裝電路圖

　　實(shí)物電子元件連接圖

　　4節(jié)鋰電池為14.8V，電流以最大1C的放電率來算為2.6A，功率理論可以做到38.48W（不包括損耗）。變壓器按照14比230來繞，不過不能帶動(dòng)某些負(fù)載如電動(dòng)機(jī)等等，開關(guān)電源可以。

　　注意穩(wěn)壓管一定要加，防止GE擊穿。二極管用400V以上的，還有那個(gè)諧振電容一定要有好的，如安規(guī)系列，用普通滌綸的會(huì)燒爆。

　　快恢復(fù)二極管一般用FR107、

　　電容器不用太貴的，用普通的電磁爐0.3uF電容兩個(gè)并聯(lián)就行了。

　　UF4007比FR307快得多，那個(gè)管子電流要求不是那么高。

　　注意。這個(gè)逆變器輸出是高頻正弦波交流電。電動(dòng)機(jī)無法運(yùn)作。凡是用傳統(tǒng)鐵芯變壓器的也一概不好使。日光燈如果用電子鎮(zhèn)流器。請(qǐng)把里面的整流用4007換FR107.節(jié)能燈同理?；蛘咴谕饷嬗每旎謴?fù)整流以后直接送進(jìn)鎮(zhèn)流器/節(jié)能燈。

　　開關(guān)電源。考慮到內(nèi)部整流管的能力，也不一定可以。能行的話給開關(guān)電源換快恢復(fù)?；蛘吒纱嗤獠空饕院笏瓦M(jìn)去。

　　想要帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)之類的需要50hz正弦波逆變器，那個(gè)就很很很復(fù)雜了。

　　至于變壓器。拆個(gè)高壓包，在磁芯上面自己繞。初級(jí)多股線并繞6圈中間抽頭也就是3+3.次級(jí)60左右［這個(gè)變壓器參數(shù)12V輸入標(biāo)準(zhǔn)。輸入電壓有變請(qǐng)自行計(jì)算。］。電容用安規(guī)電容。但是功率稍大就發(fā)熱?？梢钥紤]用電磁爐。

　　注意初級(jí)不能開路，會(huì)燒管子的，在一個(gè)就是多準(zhǔn)備些穩(wěn)壓管和快恢復(fù)，如果電容不好的話 擊穿后容易燒穩(wěn)壓管和快恢復(fù)。