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電源設計中兩個最重要的目標。準諧振 (Quasi resonant) 設計為設計人員提供了可行的方法，以實現(xiàn)這兩個目標。準諧振技術降低了MOSFET的開關損耗，從而提高可靠性。此外，更軟的開關改善了電源的EMI特性，允許設計人員減少使用濾波器的數(shù)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施，并說明這類反激式電源的使用價值。

　　基本知識

　　“準”(quasi)是指有點或部分的意思。在實現(xiàn)準諧振的設計中，現(xiàn)有的L-C 儲能(L-C tank) 電路正戰(zhàn)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”開關器件的轉換。這種更軟的轉換將降低開關損耗及與硬開關轉換器相關的EMI。由于諧振電路僅在相當于其它傳統(tǒng)方波轉換器的開關轉換瞬間才起作用，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包含若干個寄生電容，主要從器件的物理結構產(chǎn)生。它們可以數(shù)學方式簡化為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

　　在硬開關轉換器中，輸出電容COSS是開關損耗的主要來源。

　　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，也是硬開關轉換器開關損耗的主要來源。