你懂ZVS(零电压开关(Zero Voltage Switch))吗?

最近,无论是快手还是火山好多大咖都在直播制作一样东西,ZVS。把一个铁棒放入ZVS感应线圈内,结果瞬间铁棒被加热烧红。那么时什么工作原理呢?
ZVS实物图

其实他的原理很简单,无非就是和普通变压器一样,铁心发热嘛,又或者一个简单的电磁炉。交变得磁场加到线圈上,当你将铁棒放入线圈内,铁棒产生感应电流,随即发热被烧红。下面是一张典型的zvs电路图。
zvs电路原理图
好多人都是按图制作,只要连线正确,元器件选择合理一般都能制作成功,但是这个电路怎么工作的你知道吗?下面我给大家详细的分析一下。先看下图:
初始情况
我们知道,晶体管,电阻电容等电子元件及时型号完全相同的两个元件,其本身也会存在细小的差异。在初始上电期间Q1与Q2总会有个先导通一个后导通,假设上电期间Q1最先导通,Q2后导通,如上图我们可以看到电流经L1 L2 Q1流向电源负极,电流经过L1 L2 Q2流向电源负极。此时电容C1被充电。好多人觉着就这样一直不变了,怎么产生的交变磁场呢?我们接着看下图:

上官导通下管截止
在Q1 导通的同时D4快回复二极管阴极相当于被Q1接地,二极管正向导通,这就使原本导通的Q2 G极接地,随即Q2截止不导通了。 这个时候该我们的C1 闪亮登场了,由于在上电期间C1被充电,由于C1与L2并联这时候C1向L2放电,由于电感电流不能突变,在C1电荷即将放完电的时候L2又向C1充电,形成谐振。在C1向L2放电的同时,上管S极也有电了Q1随即导通了D4随之截止Q2随之导通。Q2导通的结果就是拉低D3阴极,D3导通将Q1的导通变为截止。这个电路就像你推我我推你一样这么一直运行着,运行的结果就是使L2上产生交变磁场如下图:
下管导通上管截止
你明白了吗?那么实际制作中我们需要注意什么呢?只要电路起振,各元器件在电压电流范围内即可嘛。
下面我们来假设一下输入电压为40V,那么在加在Q1 Q2栅极的电压应该是12V,应为稳压管为12V电压被牵制在12V,多余的电压加在了470欧姆电阻上,大约为28V,由此我们可以估算470欧电阻上流过的电流为28/470约0.06A。电阻的功率为电流的平方乘以电阻=470*0.06*0.06约1.7W,所以我们选择470欧2W 电阻足够。
在来看一下R2R3,12V/R2=,大约在R2上有1.2MA的电流;计算功率0.02W 普通0.25W电阻足够.快恢复二极管D3 D4的电流大约为40/470欧姆=0.08A 耐压大于40v即可。取1W足够。两只功率管 Q1 Q2,假设管子导通电阻为2欧足够小,那么流过管子的电流20A ,IRFP250 200V 30A 足够。至于电感及谐振电容只要决定震荡频率,计算较为复杂就不做计算,有兴趣自己计算。
 

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