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集成电路中的特斯拉线圈ZVS驱动电路原理
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更新于2023-05-27
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本文将介绍的ZVS驱动器是-一种功率大、高效而且非常简单的振荡器。它通常被用于产生高频正弦波的场合比如冷阴极LCD灯箱驱动器或者其他用途。这里有一个简化版的ZVS。 当电源电压作用于V+,电流开始同时通过两侧的初级并施加到MOS的漏极(D)上。电压会同时出现在MOS的门极(G)上并开始将MOS开启。因为没有任何两个元件是完全一样的,一个MOS比另一个开的快一些,更多的电流将流过这个MOS。通过导通侧初级绕组的电流将另一侧MOS的门极电压拉低并开始关断它。图中电容和初级的电感发生LC谐振并使电压按正弦规律变化。如果没有这个电容,通过MOS的电流会一直增大,直到变压器饱和+MOS发生核爆炸..
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集成电路中的特斯拉线圈集成电路中的特斯拉线圈ZVS驱动电路原理驱动电路原理
本文将介绍的ZVS驱动器是-一种功率大、高效而且非常简单的振荡器。它通常被用于产生高频正弦波的场合比
如冷阴极LCD灯箱驱动器或者其他用途。这里有一个简化版的ZVS。 当电源电压作用于V+,电流开始同时
通过两侧的初级并施加到MOS的漏极(D)上。电压会同时出现在MOS的门极(G)上并开始将MOS开启。因为没有
任何两个元件是完全一样的,一个MOS比另一个开的快一些,更多的电流将流过这个MOS。通过导通侧初级绕
组的电流将另一侧MOS的门极电压拉低并开始关断它。图中电容和初级的电感发生LC谐振并使电压按正弦规律
变化。如果没有这个电容,通过MOS的电流会一直增大,直到变压器饱和+MOS发生核爆炸..
本文将介绍的ZVS驱动器是-一种功率大、高效而且非常简单的振荡器。它通常被用于产生高频正弦波的场合比如冷阴极
LCD灯箱驱动器或者其他用途。这里有一个简化版的ZVS。
当电源电压作用于V+,电流开始同时通过两侧的初级并施加到MOS的漏极(D)上。电压会同时出现在MOS的门极(G)上并
开始将MOS开启。因为没有任何两个元件是完全一样的,一个MOS比另一个开的快一些,更多的电流将流过这个MOS。通过
导通侧初级绕组的电流将另一侧MOS的门极电压拉低并开始关断它。图中电容和初级的电感发生LC谐振并使电压按正弦规律
变化。如果没有这个电容,通过MOS的电流会一直增大,直到变压器饱和+MOS发生核爆炸......
假设Q1首先开启。当Z点电压跟着LC谐振的半个周期上升到峰值再回掉时,Y点电压会接近0。随着Z点电压下降到0,Q1
的门极(G)电压消失,Q1关闭。同时Q2开启,此时Y点电压开始上升。Q2的导通把Z点电压拉低到接近地,这可以确保Q1完全
关断。Q2完成LC振荡的半周后会重复同样的过程,此振荡器继续循环工作。为了防止本电路从电源拉取巨大的峰值电流而损
坏,增加了L1在变压器抽头处和V+之间作为缓冲。LC阻抗限制着实际的电流(L1只是减少峰值电流,因为电感有续流作用
吧)。
如果你眼够尖,会发现此振荡器是一个零电压开关电路(zero-voltage switching ZVS),这意味着MOS将在其两端电压为
零时关断。这对MOS有好处,因为它允许MOS在承受应力比较低的时候进行开关动作,这意味着不再需要像硬开关变换器那
样的巨大散热器,甚至当功率大到1KW时都可以这样!(我觉得悬......毕竟MOS有导通电阻......谁的ZVS能上1KW?!反正我没见
过.....)
ZVS的振荡频率将由变压器初级的电感和跨接在初级两端的电容决定。可以用下列公式计算:
f = 1/2 * π * √(L * C)
f 频率,单位Hz
L 初级的电感,单位H(注意不是uH!1H=1000000uH!)
C 谐振雕塑的容量,单位F(注意不是uF!1F=1000000uF)
真实的MOS比较脆弱(汗= = 深有体会),如果门极(G)和源极(S)之间的电压超过正负30V,MOS会损坏。为了防止这种事
情发生,我们需要门极(G)的保护措施;只是简单地增加几个额外的元件。如下图。
470欧电阻用来限制MOS门极(G)的电流,防止损坏。
10K电阻用于确保MOS可靠关断。
稳压二极管将MOS的门极(G)的电压限制在你选用的稳压二极管(12V、15V、18V)的击穿电压之内。
当一侧MOS导通时,UF4007将另一侧MOS的门极(G)电压拉低
值得注意的是,我们改用+V为MOS供电,使它们开启,并使用LC谐振部分通过快恢复二极管关断它们。这提高了整体电
路的性能。
下面的实物图很好理解,我希望你喜欢:
因为LC震荡时的电压比输入电压高,所以你需要确认你的MOS可以承受这个电压。一个比较好的选择MOS方式,MOS的

















weixin_38628920
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