ZVS反激-反激開關電源實例詳解-KIA MOS管

ZVS的實現方案

ZVS即在MOSFET驅動到來前，Vds電壓已經為零了。由于節點電容上電壓的存在，要實現ZVS，需要一個和勵磁電流反向的電流流過變壓器原邊電感。

傳統的QR，由于退磁后變壓器初級電感的初始電壓即副邊反射電壓，振蕩是阻尼的，因此開關節點可能達到的最低電壓只能是Vin-Vor，能不能ZVS取決于輸入電壓和反射電壓。

對于寬范圍輸入，不太可能全輸入范圍實現ZVS；如果再加上寬范圍輸出（比如PD協議5-20V輸出的適配器），ZVS的實現就愈發困難。

為了實現這個反向的電流，對電感而言，只需對它反向勵磁，有源鉗位反激就是這樣一個思路。

ZVS 反激開關電源

相對于傳統反激，有源鉗位反激中RCD吸收不可控導通的D變成了可控導通的MOSFET，鉗位電容容值遠大于吸收電容。漏感能量存儲在鉗位電容中，在鉗位電容上形成一個相對平穩的電壓。

在原邊主MOSFET開通前，如果先將鉗位管開通一段時間，原邊電感將反向勵磁，關斷鉗位管后，勵磁電流方向不變，這個電流抽取結電容電荷，最后實現主MOSFET的ZVS。

有源鉗位的好處是不僅實現了ZVS，同時能夠回收漏感能量，但從電路結構上，增加了一顆高邊鉗位管，控制IC需要高壓浮區，成本大幅上升。

本文要討論的ZVS反激，講的是不改變傳統反激電路基本結構，不增加額外的器件，僅從控制上想辦法來實現。

前面提到，為了實現ZVS，需要在原邊管開通前，在原邊電感上形成原邊一個負電流，即原邊電感需要反相勵磁。ACF根本方法就是在原邊電感上直接反相勵磁，代價是必須增加一個可控開通和關斷MOSFET。

對于Flyback，變壓器本質上是一個耦合電感，要在原邊電感形成負電流，這反相勵磁其實是可以從任一繞組上來操作的，因為關斷后，能量可以從任一繞組釋放。基于這個原理，ZVS的實現就變得相當簡單了。

試想一下，工作在DCM下，帶有有同步整流的Flyback，如果副邊退磁完成后同步整流繼續保持開通，那么輸出電壓將會從輸出繞組對變壓器勵磁，只要在原邊開通前一定時間內關斷同步整流，變壓器內存儲的能量就會尋找途徑釋放，而此時，它就會反抽原邊開關節點電容形成負電流，只要勵磁能量足夠，反抽時間（同步整流關斷到原邊開通的死區時間）合適，就能確保零電壓開通。

當然，勵磁可以在變壓器上其他任何一個耦合的繞組上進行。

先上第一個原理圖，用一個定頻PWM控制器配合一些數字邏輯電路，實現同步整流與原邊驅動的互補輸出，同時留有死區，這個電路經過驗證，DCM下可以從副邊同步整流倒灌，實現原邊零電壓開通。

ZVS 反激開關電源