Zeta拓撲電源原理及工作過(guò)程解析

一個(gè)使用LT8471雙多拓撲DC/DC轉換器和2A開(kāi)關(guān)電源應用。該應用程序使用低紋波拓撲輸出：+/-5V。通道1使用低輸出紋波?UK拓撲輸出-5V。通道2使用低輸出紋波Zeta拓撲輸出+5V。輸入電壓從4V到25V不等。

Zeta拓撲的特點(diǎn)：
1、能夠實(shí)現升降壓
2、＜50W
3、主功率管導通的時(shí)候，能量是從輸入端直接傳遞到輸出端，所以算是一個(gè)正激拓撲。
4、沒(méi)有RHPZ（右半平面零點(diǎn)）
5、輸出端有LC濾波，所以紋波比較小
6、輸入端是開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)，類(lèi)似Buck所以輸入端需要做比較好的濾波。
7、用兩個(gè)耦合電感的話(huà)，用1:1匝數比的耦合電感。
8、使用Buck控制器加上一個(gè)驅動(dòng)以及外圍電路，就可以實(shí)現Zeta電路，開(kāi)關(guān)管和整流管的數量比較少就可以實(shí)現升降壓功能。
9、EMI特性相對比較好。
10、可以通過(guò)多個(gè)繞組，實(shí)現多路輸出。
11、同樣可以用MOSFET替代二極管，實(shí)現大功率的Zeta電路。
1、Zeta電路的基本結構
基本的Zeta電路是含有四個(gè)儲能元件，2個(gè)電感，2個(gè)電容。

2 基本工作原理
待S關(guān)斷后，L1經(jīng)D0向C1沖電，其貯存的能量轉移至C1。同時(shí)，C2向負載供電，L2的電流則經(jīng)V0續流。Zeta斬波電路的輸入輸出關(guān)系為：
Vout=D*Vin/(1-D)
D為開(kāi)關(guān)的占空比。
開(kāi)關(guān)閉合導通狀態(tài)下：電源VIN經(jīng)開(kāi)關(guān)S向電感L1貯能同時(shí),VIN和C1共同向負載RL供電，并向C2充電。

待S關(guān)斷后，L1經(jīng)D0向C1沖電，其貯存的能量轉移至C1。

3、CCM與DCM
CCM模式下，就是上述兩個(gè)狀態(tài)階段。
兩個(gè)狀態(tài)的等效電路是：

CCM模式下的電感電流和電壓波形：

DCM模式下，除了在CCM模式下的兩個(gè)階段外，還多出了一個(gè)二極管斷流的階段：
此階段流過(guò)電感L1和L2中的電流相等。并且電流大小不會(huì )變化（在假定器件都是理想的器件條件下）

4、Zeta和SEPIC對比

ADI一個(gè)使用Zeta拓撲的實(shí)例設計圖：
一個(gè)使用LT8471雙多拓撲DC/DC轉換器和2A開(kāi)關(guān)電源應用。該應用程序使用低紋波拓撲輸出：+/-5V。
通道1使用低輸出紋波?UK拓撲輸出-5V。通道2使用低輸出紋波Zeta拓撲輸出+5V。輸入電壓從4V到25V不等。

參考文獻：
1、TI關(guān)于Zeta的視頻講解
2、ADI官網(wǎng)
3、Zeta電路——電子電路 謝俊虎（百度文庫）