老周是个做电源设计的高手,他曾经就跟大伙儿说过,搞电源最怕的就是管子炸了或者发热严重。其实啊,很多人都还没搞懂到底啥是软开关,像ZVS、ZCS这些技术看着玄乎,其实就是把原来让人头疼的寄生参数给利用上了。 大家平时看电路图可能会觉得晕乎乎的,咱们不妨先把里面的元器件认全。半桥电路里头,Q1和Q2是两个主角,它们输出电容是C1和C2,体二极管是D1和D2,还有个C3是专门用来自举升压的。 现在咱们以半桥上下管来举个例子。你看啊,芯片发出来的PWM信号就是专门来精准驱动这两个管子通断的。虽然理论上开机时应该是下管先导通,但在实际电路分析的时候,咱们一般都从上面那个管Q1开始讲。 先看第一步:Q1刚导通的时候,Q2还关着呢。这时候电容C3已经处于放电状态。至于电容C1上面没电压,而C2上面存满了+300V的电,D1和D2都还没工作。 接下来到了第二步:这个时候死区时间1就开始了。芯片给Q1发了个低电平的PWM信号让它关断,可是给Q2的信号还是低电平,所以Q2也没动静。就在这功夫里头,C2开始放电去给C1充电。 再看第三步:到了高光时刻了!等到C2把电放完刚好给D2两端的压差充到0.7V的时候,D2马上就导通了。这一下可好了,瞬间就把Q2漏源极之间的压差拉到0了。芯片立马反应过来输出高电平PWM信号去驱动Q2快速导通,这时候D2又关闭了。这样一来就实现了零压差导通的软开关技术!与此同时呢,C3也开始充电了。等到C2放电结束的时候,C1和C3的充电动作也都完事儿了。 最后是第四步:死区时间2就像是前一步的完美镜像。这回是Q2先关断(还是低电平PWM),而Q1还在关着(PWM也是低电平)。这时候C1开始放电去给C2充电。等到C1放完电的时候呢?D1瞬间导通了!芯片立马又发个高电平PWM信号让Q1快速导通,D1又关闭了。这下Q1也实现了0电压导通的技术!这个时候C3就开始放电了。 那零电流截止ZCS又是咋回事?其实也不复杂,就是芯片监测到流经开关管的电流为0的那个瞬间的时候就给它发个低电平PWM信号让它立马关断就行。 老周说过的话很有道理:顶级的硬件设计从来不是跟物理规律对着干的,而是要学会“化敌为友”。软开关技术就是巧妙地利用了原本让人头疼的寄生电容和体二极管,在死区时间里跳了一支优雅的华尔兹舞。只要你掌握了这个底层逻辑啊,你的电源不但温度低,EMI(电磁干扰)还能做得特别漂亮!