華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振設備在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。

諧振變換的工作原理。 導通模式及非導通模式下工作的電流模式反激變換器工作原理。 Fairchild的大功率開(kāi)關(guān)上的反激與降壓應用。 解決方案： 控制器等待漏極電壓的一個(gè)波谷到來(lái)后再導通解決開(kāi)關(guān)總是在到達首個(gè)波谷時(shí)導通的問(wèn)題。 Fairchild功率開(kāi)關(guān)實(shí)現頻率限制在較窄的范圍內控制開(kāi)關(guān)損耗。 現代控制器或集成功率開(kāi)關(guān)中的頻率箝位電路解決簡(jiǎn)單電路在較小負載下?lián)p耗大的缺點(diǎn)。 準諧振過(guò)程中的固有頻率抖動(dòng)可傳播EMI噪聲降低濾波器成本。 添加簡(jiǎn)單的比較器和閂鎖電路實(shí)現出現大電流時(shí)閉鎖功率開(kāi)關(guān)功能。

串聯(lián)諧振變換（Quasi-resonant Converters）是一種成熟的技術(shù)，在電源消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域已獲得了廣泛應用。本文闡述了串聯(lián)諧振反激變換器和降壓變換器，介紹了它們提高電源效率的工作原理。

串聯(lián)諧振變換的工作原理是降低電源開(kāi)關(guān)拓撲結構中的導通損耗，諧振變換器可將導通損耗降到最低，但其工作原理則完全不同。有一個(gè)方法可以解釋串聯(lián)諧振原理，可以設想一個(gè)非連續導通模式運行的擴展過(guò)程。

初級線(xiàn)圈電感和節點(diǎn)電容形成一個(gè)諧振電路，使電感的值為1.4mH，節點(diǎn)電容的值為73pF，利用方程式：4π2f2LC=1可得出諧振頻率為500kHz，諧振電路略微衰減。我們注意到采用此近似值的諧振頻率與輸入電壓和載荷電流無(wú)關(guān)。

如果是非連續導通模式反激變換器，MOSFET在固定的頻率下導通（忽略任何頻率抖動(dòng)的影響）。如果達到設定的電流水平，設備就可以導通、關(guān)閉；然后在前一設備導通后的某個(gè)固定時(shí)間再度導通，設備的導通時(shí)間與漏極諧振并不同步。在某些情況下，當漏極電壓低于總線(xiàn)電壓和初級線(xiàn)圈感應電壓之和時(shí)，設備就會(huì )導通。在另一些情況下，當漏極電壓較大時(shí)，設備才會(huì )導通。這種特點(diǎn)經(jīng)常出現在非連續導通反激變換器的效率曲線(xiàn)上：在驅動(dòng)恒定負載的情況下，當設備導通時(shí)間沿諧振曲線(xiàn)的波形和波谷上下改變時(shí)，效率會(huì )隨著(zhù)輸入電壓而改變。

對于串聯(lián)諧振開(kāi)關(guān)，設備并沒(méi)有固定的開(kāi)關(guān)頻率，控制器等待漏極電壓的一個(gè)波谷到來(lái)后再導通。針對彩電市場(chǎng)設計的較老的串聯(lián)諧振設備，總是在到達首個(gè)波谷時(shí)導通，這對于負載較大的彩電是一個(gè)很好的解決方案，然而，對于有較寬動(dòng)態(tài)范圍的負載，還存在一個(gè)問(wèn)題。

設備關(guān)閉和第一個(gè)波谷之間的時(shí)間由諧振頻率固定，設備導通和關(guān)閉之間的時(shí)間通過(guò)控制器設定。對于較小的負載，由于電感中所需的能源較少，這個(gè)時(shí)間較短，并且輸出二極管導通的時(shí)間也較短，因此，對于較小的負載，頻率增高會(huì )造成更大的開(kāi)關(guān)損耗。

有了FSQ系列的Fairchild功率開(kāi)關(guān)，就可以利用一個(gè)頻率箝位電路來(lái)解決該問(wèn)題。此電路確保了不超過(guò)最大頻率，并且設備在出現一個(gè)波谷時(shí)導通。頻率限制在較窄的范圍內（如55kHz至67kHz），這樣就可控制開(kāi)關(guān)損耗，并簡(jiǎn)化變壓器的設計。

減少損耗

與非連續導通模式和連續導通模式運行的反激變換器相比，串聯(lián)諧振開(kāi)關(guān)減少了導通損耗，從而提高了效率并降低了設備溫度。簡(jiǎn)單的串聯(lián)諧振電路在較小負載下?lián)p耗較大的缺點(diǎn)，已經(jīng)通過(guò)現代控制器或集成功率開(kāi)關(guān)中的頻率箝位電路克服了。

如果這種情況是在較低的電流和電壓下發(fā)生的（串聯(lián)諧振即是如此），就可減少導通過(guò)程產(chǎn)生的EMI。而且，串聯(lián)諧振過(guò)程中的固有頻率抖動(dòng)可傳播EMI噪聲，進(jìn)一步降低了濾波器成本，這是由大容量電容中的輸入電壓紋波造成的。對于恒定負載，在最大紋波電壓時(shí)的導通時(shí)間和輸出二極管導通時(shí)間都短于在最小紋波電壓時(shí)的時(shí)間，這導致了頻率掃描等于紋波頻率的開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行線(xiàn)性的變化（如對于50Hz交流電的全橋整流電路為100Hz），這降低了從1MHz到150kHz范圍內的EMI。這就是在顯像管彩電中采用串聯(lián)諧振變換器的主要原因：開(kāi)關(guān)頻率連續地變化，將電視圖像干擾降到最低。

反激與降壓應用

Fairchild的大功率串聯(lián)諧振功率開(kāi)關(guān)上市已有數年了，該產(chǎn)品近來(lái)覆蓋了較小的功率級別(2W到50W)，以滿(mǎn)足市場(chǎng)對高效低功率電源及低備用電源的需要，原來(lái)的保護特性都得以保留，產(chǎn)品名稱(chēng)分別為FSQ0165RN、FSQ0265RN等。

一個(gè)示例是過(guò)電流關(guān)閉閂鎖電路（Latch）如果輸出二極管短路，開(kāi)關(guān)上的負載降低到通常比激磁電感低30倍的漏電感。當開(kāi)關(guān)導通時(shí)，電流迅速地上升30倍。在超出前沿空白（Leading Edge Blanking）時(shí)間之前，控制電路中不會(huì )有大電流，這對于保護開(kāi)關(guān)可能是過(guò)遲了。添加簡(jiǎn)單的比較器和閂鎖電路可在出現大電流時(shí)閉鎖功率開(kāi)關(guān)，而不管前沿空白電路處于什么情況，其它保護特性包括高溫保護、過(guò)電壓保護和臨時(shí)過(guò)載時(shí)有容差的過(guò)載保護。

Fairchild全球電源資源中心德國的設計的示例應用，R103-5、D104和C103為檢測最小漏極電壓所需的額外元件，FOD2741為誤差放大器，它在同一封裝中結合了標準光耦合器和工業(yè)標準的431參考，其它元件為反激變換器的標準部分。

在175V AC到265V AC范圍內所測量的無(wú)負載待機功率小于130mW，在較低的輸入電壓下，待機功率甚至小于同類(lèi)產(chǎn)品。在整個(gè)電壓范圍內，滿(mǎn)負載效率大于86%，這對于該功率級別的多路輸出反激電源而言是比較高的。輸入電壓調節率非常優(yōu)秀：當輸入電壓變化時(shí)，測量的電壓并不隨之改變，而是調整輸出的負載調節率控制在5%以?xún)取?/span>

低功耗串聯(lián)諧振設備的出現為我們帶來(lái)了更多機會(huì )。我們開(kāi)發(fā)了使用FSQ311設備的20V/100mA輸出的串聯(lián)諧振降壓電路。在此測量了有10mA負載的待機功耗。在85V AC到265V AC的整個(gè)電壓范圍內，總功耗小于400mW（包括200mW基礎負載），小于在180V AC以下350mW的界限。由于漏極電壓的波谷比高輸入電壓時(shí)更接近于零，所以在低輸入電壓下具有更好的性能，而且，這說(shuō)明了此設計可用于50%效率的0.2W電源中。

在85V AC到160V AC的電壓范圍內，滿(mǎn)負載效率大于80%。在265V AC的范圍內，滿(mǎn)負載效率則降到73%。對于這么小的電源，這樣的性能是十分優(yōu)秀的，這要歸功于采用了串聯(lián)諧振技術(shù)。在全部工作電壓范圍內，輸入電壓和負載調節率都小于1%。在室溫下測量的無(wú)散熱片設備的溫度上升為15度，一個(gè)1.2mH電感和220nF電容提供了足夠的濾波能力，滿(mǎn)足了標準的EMI規范。