制作的ZVS
这个是我第一次制作,感觉有些太大了些啊,做的不太好看,大家多多包涵啊,我指是一个小白,对制作比较感性趣,各位大神们看看我做的还可以吧!视频传不上来,加热的我就不弄了。
来自 快乐DIY
2016-10-6 00:54:24
科技小顽童(作者)
1楼
小白的制作
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球大神指教啊,我是一个小小白。
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2楼
不想说,不看看版规,ZVS发这了,再涚大神指教不是一个好的题问方法,本坛讨论zvs应是创新(控制等)的,若是传统ZVS自行移步贴吧
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2016-10-7 01:08:10
3楼
劳驾楼主把错别字改一下,图片加上说明。
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4楼
楼主有没有兴趣测一下推挽自激zvs的效率?
普遍的说法是,zvs的效率很高。但是个人感觉这个说法有问题。因为首先低压下开关损耗并不明显,比如充电宝的升压就是纯硬开关,而且频率动不动就上MHz,但是90%以上的效率却是相当普遍的。而且这种zvs能否减小开关损耗都还是个问题,因为它靠一个二极管控制mos管门极电压,也就是说门极电压的上升速率至少不会高过L C谐振的电压,即使是在zvs模式下,这种门极波形对效率的影响也是值得考虑的。
相信这种测试会比仅仅展示作品更受欢迎(无论是在论坛,还是在贴吧)
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2016-10-8 07:23:16
5楼
引用 三水合番:
楼主有没有兴趣测一下推挽自激zvs的效率?
普遍的说法是,zvs的效率很高。但是个人感觉这个说法有问题。因为首先低压下开关损耗并不明显,比如充电宝的升压就是纯硬开关,而且频率动不动就上MHz,但是90……
好办法,正在想用ne555推,可怕这贷输出只有5V,不能推到饱和状态,应该可以用别的
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2016-10-9 17:14:37
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科技小顽童(作者)
6楼
好的好的错字我改咳咳
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科技小顽童(作者)
7楼
555我做了几个感觉功率不太理想啊
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2016-10-10 17:33:37
2016-10-10 17:33:37
8楼
引用 三水合番:
楼主有没有兴趣测一下推挽自激zvs的效率?
普遍的说法是,zvs的效率很高。但是个人感觉这个说法有问题。因为首先低压下开关损耗并不明显,比如充电宝的升压就是纯硬开关,而且频率动不动就上MHz,但是90……
充电宝电流最大不会过2A。开关电压约3-4v。按效率90%来计算,发热功率最大约0.8w。
zvs用在高压包驱动、感应加热等,开关电流可达20-30A,电压36-48v,按效率90%计算的话,发热功率高达150w。
同效率下这两者的功率量级差两倍,我觉得实在不好用充电宝类比zvs的工况。
另外W=I^2Rt,P=UI。可以看出在同样功率下,低压工作电流实际上是平方倍与发热量成线性关系。
这也是为什么输电线路和开关电源工作在高压状态更轻松的原因,类比纯硬开关逆变器的工况。
zvs电路发热量在实际工作中是非常低的,即使栅级开关速度较慢,但是此时处于zvs状态的开关管并不会对上升下降沿过度敏感。
硬开关推挽逆变器他激元件非常多,而且要有完善的过热保护,而zvs元件简单,所以其实很经济。
zvs应用在普通电源中最大的问题其实不是效率而是空载电压高和带重载停振,当然其实也有一些解决方案。

[修改于 3 年前 - 2016-10-10 17:36:11]

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9楼
引用 rb-sama:
充电宝电流最大不会过2A。开关电压约3-4v。按效率90%来计算,发热功率最大约0.8w。
zvs用在高压包驱动、感应加热等,开关电流可达20-30A,电压36-48v,按效率90%计算的话,发热功率……
之前忘记说了,4楼主要针对低电压(比如12V以下)……
之前提到充电宝是为了说明“低压下开关损耗不明显”,对于36~48V的应用,由于开关损耗的比例明显提高,软开关的优势的确很大。另外,同效率下,不是应该比较功率密度吗……只是比较功率的话,把充电宝的各部分等比例放大,也可以得到一个功率巨大的东西……
上升下降沿的影响,4楼也是基于“低电压”的情况讨论的。在36~48V时边沿的影响的确会小很多,但是电压较低的时候,边沿的影响应该明显很多。
对于zvs的效率,您有没有相关数据?在网上找了一圈,出现较多的是“效率高”,偶尔会搜到“90%以上”……但是没找到任何比较正规的数据记录……
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2016-10-11 12:20:18
10楼
引用 三水合番:
之前忘记说了,4楼主要针对低电压(比如12V以下)……
之前提到充电宝是为了说明“低压下开关损耗不明显”,对于36~48V的应用,由于开关损耗的比例明显提高,软开关的优势的确很大。另外,同效率下,不是……
第一个问题:
上一楼的意思是,因为实验中zvs开关管的发热功率远没有150w之巨,可以反证zvs效率高于90%。
这其实是一种暂无准确测量实验数据下,根据已知条件推断出的结论。
因为有许多商业应用的zvs即使工作在KW功率,也可以使用小型散热片自然风冷为其散热的例子。
你可以多看一些视频,zvs的实验爱好者社区里很多,可以推断出很多有用的信息。
另一个重点是,针对你说的充电宝电路等比放大。得到一个功率巨大的东西。
确实没有问题,几MHz的升压电路方案现在比较多见。
其一般是集成开关管与控制电路一同封装,开关管的Cis较小,所以有引线短等优势。
并且很多工作在BCM模式,能够最大化利用磁芯的储能能力,来做到高功率密度。
拿BCM模式原理来分析,它在最理想的情况下是否能比得过ZVS?
BCM的工作原理是动态监测励磁电流上升的限点,来根据负载情况变频调节开关的反激电路。
永远工作在磁芯的第一象限,磁饱和强度为Bm。
BCM能最大化利用磁芯的临界饱和,来做到单位体积内的最大功率输出,它的缺点是峰值电流非常高,而铜损会较大。
而zvs的工作原理本质上是双管推挽正激,这意味着传递功率只受限于磁芯饱和。
而磁芯工作在一、三象限,磁饱和强度为2Bm。
另外zvs实际上能够允许漏感的存在,并依靠其工作,所以一般zvs的磁芯很难磁饱和,而是会最终受限于铜损无法接受,也就是说它能传递的功率会>>4倍,
所以即使工作于最佳状态的BCM,使用与zvs同样大小的磁芯,并且zvs还不开气隙“作弊”,受制于其本质工作原理,按同样工作在临界饱和状态,功率密度相比于zvs是充电宝电路的4倍。
第二个问题:
针对低电压下的比较,损耗的计算公式是不会随着高压低压的改变而改变的。
但是低压下,使用一些高门限电压的MOS管确实会降低效率,因为zvs不是完美的。
它依然遵照开关损耗规律,低压应用的时候,其实可以用一些Cis较小,开关门限电压较小的MOS。
这样能有效的提高效率,减小发热。
同样可以类比充电宝电路,既是使用最优秀的BCM模式,硬开关损耗依然不可避免的比软开关大。
关于这个实测规律嘛,个人前些年做过一些高压电磁阀升压电路在淘宝销售,使用TO-252封装的低压门限MOS,EFD25磁芯在100W输出连续工作2Min。整体不超过70°C。FR4 PCB板子大小约25*55mm,无任何散热片。靠表贴铜箔和基板散热。工作电压是7.4V。
这算不算实测数据,可以做一个反激和按我说的换管子做zvs对比一下,无论是功率密度还是效率。
(当然反激模式对电容充电应用有天然优势,这个不是本帖讨论 范围)
第三个问题:
至于实验实测数据,其实上面两个问题的解释已经从最佳工况解释了zvs的效率问题。
如果你觉得还是不够保险,完全可以做实验来论证。
但是设计实验的时候,要保证控制好以下变量:使用同型号开关管保证 Cis Vthd Ron Ton/off四个因素,使用同样大小磁芯,气隙大小一致。输出负载一致。输入电源功率容量一致。
不然测出来的结果也没有参考性和“正规性”,这其实也是我为什么强调可以先理论分析的原因。
其实很多定性问题,比如充电宝电路和zvs电路这两种电路结构的效率谁高谁低这类问题,是可以通过理论分析界定一个准确的最小边界来解决的,不是所有问题都需要大动干戈来实测。
当然其中第一个问题的论据其实也是基于爱好者社区大量的实测经验已知得出的一个界定值,其实就具体到楼主这个电路来说,无线供电谐振磁耦合接受,zvs电路是最适合的,这种类型的zvs电路,能做到上MHz,传输上百w的功率,关键词google找:wireless enegry circuit & ZVS。
充电宝的电路方案可以去TI和FL等官网找一下类似方案,看最大功率是多少,就明白了。
这类BCM应用于百W级别以下的功率还凑合,再做大,磁芯大小和开关管发热就无法接受了。
低压小功率高效升压,才是充电宝电路真正的用武之地。

[修改于 3 年前 - 2016-10-11 12:26:55]

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