正向激勵低噪聲開關電源E類開關的特征

　　對于工作頻率超過100kHz的開關電源，為要同時減小損耗和噪聲，電路中需要采取在開關速度非常高時也不會產生噪聲，或者開關速度非常低時也不會產生損耗的措施。準E類開關可解決問題后者，即開關速度非常低時也不會產生損耗；準E類開關使用高速開關器件就可解決問題前者，即開關速度非常高時也不會產生噪聲。

　　E類開關的特征之一是開關斷開時為諧振波形，其最簡單電路就是與開關器件并聯電容，這樣，開關器件兩端電壓緩慢上升，此間開關器件的電流迅速降到零。電壓電流同時不為零的時間變短，因此，損耗減小了。圖1所示為開關器件并聯電容時的狀態波形，圖1中，電流降到零時電壓越小其損耗就越小，若使用的電容C容量較大，開關斷開時電壓近似0V，然而，開關管導通時損耗增大。這時，開關器件的電流為零，雖電容中有諧振電流，但無損耗。然而，電容充電電壓在導通時通過開關器件放電產生損耗。

　　圖1 開關器件并聯電容時波形

　　E類開關另一特征是開關導通時開關器件兩端電壓為零，為此，電容兩端電壓應由再次諧振降到零，電壓與電流同時不為零的時間變短，損耗減小。圖2所示為開關管導通時的電壓和電流波形。圖中，電流增大之前電壓越接近0V，損耗越小。

　　這樣，E類開關在開關管斷開和導通時都可減小損耗，開關管斷開和導通時都由于產生諧振使電流或電壓為零，開關管斷開時變壓器的漏感，或開關管導通時變壓器一次繞組的電感同開關器件兩端并聯的電容產生諧振。由此可見，E類開關可減小損耗。

　　圖2 開關管導通時的電壓和電流波形

　　噪聲是一種能量釋放，若無功耗也就無噪聲，若功耗在電阻上以熱量形式完全消耗掉，也就無噪聲，但作為熱量不能完全散發掉就成為輻射噪聲。電流及電壓變化率越大，電流傳輸線路越長，或者施加電壓的面積越大，則噪聲電平就越高。準E類開關中使用的開關器件是高速器件，流經器件自身電流變化率較大，但由于電流傳輸線路短可抑制噪聲的輻射。另外，與開關器件并聯電容可減小線路長引起變壓器的電流變化率，理論上該電容要靠近開關器件接續。安裝開關器件的散熱器在開關器件與電容并聯時成為大面積的電極，這個大面積電極的電壓變化率也隨電容變小，因此，抑制了噪聲的輻射。