準諧振反激式電源設計之探討(05-100)

　　低成本和高可靠性是離線(xiàn)電源設計中兩個(gè)最重要的目標。準諧振 (Quasi resonant) 設計為設計人員提供了可行的方法，以實(shí)現這兩個(gè)目標。準諧振技術(shù)降低了MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗，從而提高可靠性。此外，更軟的開(kāi)關(guān)改善了電源的EMI特性，允許設計人員減少使用濾波器的數目，因而降低成本。本文將描述準諧振架構背后的理論及其實(shí)施，并說(shuō)明這類(lèi)反激式電源的使用價(jià)值。

　　基本知識

　　“準”(quasi)是指有點(diǎn)或部分的意思。在實(shí)現準諧振的設計中，現有的L-C 儲能(L-C tank) 電路正戰略性地用于PWM電源中。結果是L-C 儲能電路的諧振效應能夠“軟化”開(kāi)關(guān)器件的轉換。這種更軟的轉換將降低開(kāi)關(guān)損耗及與硬開(kāi)關(guān)轉換器相關(guān)的EMI。由于諧振電路僅在相當于其它傳統方波轉換器的開(kāi)關(guān)轉換瞬間才起作用，故而有 “準諧振”之名。

　　要理解這種設計的拓撲結構，必須了解MOSFET和變壓器的寄生特性。MOSFET包含若干個(gè)寄生電容，主要從器件的物理結構產(chǎn)生。它們可以數學(xué)方式簡(jiǎn)化為MOSFET輸入電容CISS，和MOSFET輸出電容COSS，這里

　　CISS = CGS + CDG

　　COSS = CDS + CDG

 

　　圖1 MOSFET輸入和輸出電容

　　在硬開(kāi)關(guān)轉換器中，輸出電容COSS是開(kāi)關(guān)損耗的主要來(lái)源。

　　變壓器也包含了寄生電容。這些電容包括繞組間電容和層間電容，它們可以一起轉型為單一的電容CW，也是硬開(kāi)關(guān)轉換器開(kāi)關(guān)損耗的主要來(lái)源。