ZVS反激-反激开关电源实例详解-KIA MOS管

ZVS的实现方案

ZVS即在MOSFET驱动到来前，Vds电压已经为零了。由于节点电容上电压的存在，要实现ZVS，需要一个和励磁电流反向的电流流过变压器原边电感。

传统的QR，由于退磁后变压器初级电感的初始电压即副边反射电压，振荡是阻尼的，因此开关节点可能达到的最低电压只能是Vin-Vor，能不能ZVS取决于输入电压和反射电压。

对于宽范围输入，不太可能全输入范围实现ZVS；如果再加上宽范围输出（比如PD协议5-20V输出的适配器），ZVS的实现就愈发困难。

为了实现这个反向的电流，对电感而言，只需对它反向励磁，有源钳位反激就是这样一个思路。

ZVS 反激开关电源

相对于传统反激，有源钳位反激中RCD吸收不可控导通的D变成了可控导通的MOSFET，钳位电容容值远大于吸收电容。漏感能量存储在钳位电容中，在钳位电容上形成一个相对平稳的电压。

在原边主MOSFET开通前，如果先将钳位管开通一段时间，原边电感将反向励磁，关断钳位管后，励磁电流方向不变，这个电流抽取结电容电荷，最后实现主MOSFET的ZVS。

有源钳位的好处是不仅实现了ZVS，同时能够回收漏感能量，但从电路结构上，增加了一颗高边钳位管，控制IC需要高压浮区，成本大幅上升。

本文要讨论的ZVS反激，讲的是不改变传统反激电路基本结构，不增加额外的器件，仅从控制上想办法来实现。

前面提到，为了实现ZVS，需要在原边管开通前，在原边电感上形成原边一个负电流，即原边电感需要反相励磁。ACF根本方法就是在原边电感上直接反相励磁，代价是必须增加一个可控开通和关断MOSFET。

对于Flyback，变压器本质上是一个耦合电感，要在原边电感形成负电流，这反相励磁其实是可以从任一绕组上来操作的，因为关断后，能量可以从任一绕组释放。基于这个原理，ZVS的实现就变得相当简单了。

试想一下，工作在DCM下，带有有同步整流的Flyback，如果副边退磁完成后同步整流继续保持开通，那么输出电压将会从输出绕组对变压器励磁，只要在原边开通前一定时间内关断同步整流，变压器内存储的能量就会寻找途径释放，而此时，它就会反抽原边开关节点电容形成负电流，只要励磁能量足够，反抽时间（同步整流关断到原边开通的死区时间）合适，就能确保零电压开通。

当然，励磁可以在变压器上其他任何一个耦合的绕组上进行。

先上第一个原理图，用一个定频PWM控制器配合一些数字逻辑电路，实现同步整流与原边驱动的互补输出，同时留有死区，这个电路经过验证，DCM下可以从副边同步整流倒灌，实现原边零电压开通。

ZVS 反激开关电源