写在前面

准备搓个狠东西,但是需要高频高压电,所以在各种方案下ZVS零电压开关就成了比较合适的选择。

在正式开搓之前要先仿真一下验证一下方案不然给自己炸飞了就不好了。

准备仿真

仿真软件我们选择全世界都爱用的免费软件LTspice。

你可以在这里下载到这个软件:

LTspice信息中心 | 亚德诺半导体 (analog.com)

先搓一个单倍压电路试试手吧:

按f2进入元器件库慢慢选,f3连接导线,f8抓取,Ctrl+e镜像,Crtl+r旋转,这里不多赘述。

我们通过二极管的单向导通特性与电容的储存特性来做一个连续的升压电路:

在选择电源时候我们在f2列表中选择:

电压源

放置好之后右键

这样就能产生一个标准的交流电压源了。

之后直接右键Run 再探测点电压就能看到:

非常标准的倍压,一级一级地把电压升上去。

ZVS原理详解

MOSFET

Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor-金属氧化物半导体场效应晶体管

名称很长,但是也说明白了这个东西的原理。

我们不太需要知道其具体的工作方式,种类和工作方式比较多 我们这里调要用的说一下

对于NMOS,当G极电压对S极电压高于某一值时,D极对S极导通,反之不导通。

由此我们搭建这样一个电路

我们通过右侧的LC震荡来实现MOS的不稳定状态,在其中一个mos由导通变成关断的瞬间会导通另一个MOS管,循环往复就能实现产生超高频的交变电流。

ZVS仿真与遇到的问题

于是我们运行上面那个仿真

注意有一个大坑,首先是现实世界中找不到两个完全相同的MOS,而仿真不会管你这个,所以我们需要一点点初始的扰动,即一个电源做了延时启动(C2),另一方面是对仿真设置电压从0开始往上走:

之后运行仿真:

非常好图像,如果没有负载这个应该是正弦波,但是我加了点奇奇怪怪的负载所以波形不太对。

我们再看MOS 的G极

我们看到两个MOS正在互相启动关闭,非常完美。