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Zeta拓?fù)潆娫丛砑肮ぷ鬟^(guò)程解析

發(fā)布時(shí)間:2023-06-19 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】一個(gè)使用LT8471雙多拓?fù)銬C/DC轉(zhuǎn)換器和2A開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用。該應(yīng)用程序使用低紋波拓?fù)漭敵觯?/-5V。通道1使用低輸出紋波?UK拓?fù)漭敵?5V。通道2使用低輸出紋波Zeta拓?fù)漭敵?5V。輸入電壓從4V到25V不等。


Zeta拓?fù)涞奶攸c(diǎn):

1、能夠?qū)崿F(xiàn)升降壓
2、<50W
3、主功率管導(dǎo)通的時(shí)候,能量是從輸入端直接傳遞到輸出端,所以算是一個(gè)正激拓?fù)洹?br style="padding: 0px; margin: 0px auto;"/>4、沒(méi)有RHPZ(右半平面零點(diǎn))
5、輸出端有LC濾波,所以紋波比較小
6、輸入端是開(kāi)關(guān)管,開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān),類似Buck所以輸入端需要做比較好的濾波。
7、用兩個(gè)耦合電感的話,用1:1匝數(shù)比的耦合電感。
8、使用Buck控制器加上一個(gè)驅(qū)動(dòng)以及外圍電路,就可以實(shí)現(xiàn)Zeta電路,開(kāi)關(guān)管和整流管的數(shù)量比較少就可以實(shí)現(xiàn)升降壓功能。
9、EMI特性相對(duì)比較好。
10、可以通過(guò)多個(gè)繞組,實(shí)現(xiàn)多路輸出。
11、同樣可以用MOSFET替代二極管,實(shí)現(xiàn)大功率的Zeta電路。

1、Zeta電路的基本結(jié)構(gòu)

基本的Zeta電路是含有四個(gè)儲(chǔ)能元件,2個(gè)電感,2個(gè)電容。


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2 基本工作原理

待S關(guān)斷后,L1經(jīng)D0向C1沖電,其貯存的能量轉(zhuǎn)移至C1。同時(shí),C2向負(fù)載供電,L2的電流則經(jīng)V0續(xù)流。Zeta斬波電路的輸入輸出關(guān)系為:

Vout=D*Vin/(1-D)

D為開(kāi)關(guān)的占空比。

開(kāi)關(guān)閉合導(dǎo)通狀態(tài)下:電源VIN經(jīng)開(kāi)關(guān)S向電感L1貯能同時(shí),VIN和C1共同向負(fù)載RL供電,并向C2充電。


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待S關(guān)斷后,L1經(jīng)D0向C1沖電,其貯存的能量轉(zhuǎn)移至C1。


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3、CCM與DCM

CCM模式下,就是上述兩個(gè)狀態(tài)階段。

兩個(gè)狀態(tài)的等效電路是:


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CCM模式下的電感電流和電壓波形:


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DCM模式下,除了在CCM模式下的兩個(gè)階段外,還多出了一個(gè)二極管斷流的階段:

此階段流過(guò)電感L1和L2中的電流相等。并且電流大小不會(huì)變化(在假定器件都是理想的器件條件下)


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4、Zeta和SEPIC對(duì)比


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ADI一個(gè)使用Zeta拓?fù)涞膶?shí)例設(shè)計(jì)圖:

一個(gè)使用LT8471雙多拓?fù)銬C/DC轉(zhuǎn)換器和2A開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用。該應(yīng)用程序使用低紋波拓?fù)漭敵觯?/-5V。

通道1使用低輸出紋波?UK拓?fù)漭敵?5V。通道2使用低輸出紋波Zeta拓?fù)漭敵?5V。輸入電壓從4V到25V不等。


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參考文獻(xiàn):

1、TI關(guān)于Zeta的視頻講解
2、ADI官網(wǎng)
3、Zeta電路——電子電路 謝俊虎(百度文庫(kù))


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