準諧振反激式電源設計

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。在實現準諧振的設計中，現有的L-C 儲能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生。它們可以數學方式簡化為MOSFET輸入電容CISS和MOSFET輸出電容COSS，這里

CISS = CGS + CDG

COSS = CDS + CDG

在硬開關轉換器中，輸出電容COSS是開關損耗的主要來源。



圖1 MOSFET輸入和輸出電容



圖2 變壓器的寄生電容

變壓器也包含了寄生電容(圖2)。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。