中心議題：

• 準共振轉換器概述
• 準共振轉換器工作
• 控製器選擇
• 重要的設計注意事項

與返馳式 DC/DC 轉換器拓撲相比
，準共振設計不僅能提供高能效，而且生成的電磁幹擾 (EMI) 也ye較jiao低di
，使shi得de它ta特te別bie適shi合he噪zao音yin敏min感gan的de應ying用yong，例li如ru電dian視shi機ji或huo音yin頻pin設she備bei。然ran而er
，實shi施shi工gong作zuo變bian得de更geng加jia龐pang大da，令ling工gong程cheng師shi感gan到dao恐kong懼ju，這zhe往wang往wang使shi工gong程cheng師shi推tui遲chi探tan索suo上shang述shu這zhe些xie好hao處chu。在zai這zhe篇pian文wen章zhang中zhong，Future Electronics（波蘭）的技術經理 Piotr Pupar 介紹如何輕鬆設計準共振轉換器
，它幾乎與流行的返馳式轉換器一樣容易。

準共振轉換器概述

zaidianyuanzhuanhuanqizhongshishigongzhendianludemudeshiweilegaijinbandaotikaiguandehuanxiangguocheng。shishishang，zaitianjiagongzhendianluhou，ninnenggoujinxinglingdianyahelingdianliukaiguan，yujibendeyingjiaohuanfanchishizhuanhuanqidengchuantongSMPS 拓撲相比，整體係統效率都有了提升。典型的準共振轉換器能夠實現大約 83％-87％ 的效率。此外，共振轉換器產生的 EMI 比硬交換轉換器產生的 EMI 少。

另一個重要的好處是：在發生短路時
，其固有的安全性很高。這是因為，在完全除去變壓器的磁性之前，MOSFET 的de傳chuan導dao周zhou期qi將jiang被bei抑yi製zhi
，它ta意yi味wei著zhe變bian壓ya器qi飽bao和he不bu可ke能neng發fa生sheng。同tong時shi，因yin為wei準zhun共gong振zhen轉zhuan換huan器qi產chan生sheng功gong率lv的de方fang式shi與yu傳chuan統tong轉zhuan換huan器qi的de方fang式shi相xiang同tong

，所suo以yi先xian前qian實shi施shi了le傳chuan統tong返fan馳chi式shi轉zhuan換huan器qi的de設she計ji人ren員yuan完wan全quan有you能neng力li實shi施shi準zhun共gong振zhen轉zhuan換huan器qi。幾ji乎hu不bu需xu要yao任ren何he額e外wai的de知zhi識shi。

然ran而er，應ying當dang指zhi出chu，準zhun共gong振zhen技ji術shu也ye有you一yi些xie缺que點dian。對dui於yu在zai非fei連lian續xu導dao通tong模mo式shi下xia工gong作zuo的de係xi統tong
，一yi般ban來lai說shuo，通tong過guo電dian感gan器qi的de電dian流liu在zai換huan向xiang周zhou期qi結jie束shu時shi會hui下xia降jiang到dao零ling，峰feng值zhi電dian流liu和he RMS 值會相對較高。這導致 MOSFET 中較高的傳導損耗和變壓器中較大的高頻損耗。因此，對於寬範圍電源應用，在低於 150W 的功率級別可獲得準共振電路的最好結果；對於歐洲電源電壓範圍，則在低於 200W 的功率級別可獲得最好結果。

準共振轉換器的另一個不太理想的特性是
，當負載下降時，交換頻率上升。在極端情況下，因為 MOSFET 中的功率損耗在高交換頻率時會大大增加
，因此這種現象可能會消除軟交換的優勢。這就需要 PWM 控製器實施頻率鉗位
，防止頻率超過已定義的最大級別。

最後，準共振轉換器通常需要具有 800V 漏極至源極電壓 (VDS) 的 MOSFET，該電壓高於在相同條件下工作的標準返馳式控製器的電壓，對於標準返馳式控製器來說
，通常 600V 就足夠了。此類 800V 設備一般要比 600V 同等設備昂貴，並且通常無法作為控製器集成到同一個封裝中。

準共振轉換器工作

與共振電路在轉換過程中發揮積極作用的共振拓撲不同
，準共振拓撲僅實施軟換向過程。圖 1 中顯示準共振返馳式轉換器的簡化圖表。這種拓撲與常規方波 PWM 返馳式轉換器具有明確的相似之處，其中 MOSFET 輸出電容器 (Coss) 表示漏極節點的總電容。 [page]
圖 2 顯示準共振返馳式轉換器的典型波形。如果二極管電流在 MOSFET 關閉後達到零，則 MOSFET VDS 會由於原邊電感器 (Lm) 與 MOSFET 輸出電容器 Coss 之間的共振而開始振蕩。在 VDS 達到其最小值時（因漏極與源極之間的電容負載
，降低 MOSFET 導通開關損耗）
，通過開啟 MOSFET 來實現準共振交換。設計變壓器匝數比 Np/Ns，以便共振振幅大於 VIN
，從而使零電壓開關 MOSFET 能夠實現。 在穀值（即，VDS 的最低值）開關 MOSFET 是確保準共振轉換器高效率和低噪音優點的關鍵。由於 MOSFET 有效地以零電壓和零電流開啟（因為 dVDS/dt = 0）
，並且由於二極管也以零電流關閉
，由此產生的軟交換降低了開關損耗以及二極管反向恢複造成的開關噪音。

控製器選擇

準共振返馳式轉換器的 PWM 控製器來源於硬交換返馳式轉換器的控製器
，但添加了某些特點；從根本上說
，它必須能夠檢測到穀值何時達到其最低點
，然後開啟 MOSFET；傳統硬交換返馳式轉換器不需要此能力。原則上，能夠檢測 VDS 負值的任何 PWM 控製器均可用於控製準共振轉換器。Fairchild Semiconductor、STMicroelectronics 和 ON Semiconductor 等半導體製造商提供綜合解決方案，成功解決準共振技術麵臨的挑戰；STMicroelectronics 的 L6566A等也支持傳統返馳式轉換器模式。

適用於準共振轉換器的控製器包括：
▪ 出自 Fairchild Semiconductor 的 FAN6921
▪ 出自 ON Semiconductor 的 NCP1380
▪ 出自 STMicroelectronics 的 L6566A/B/BH
▪ 出自 STMicroelectronics 的 ALTAIR05T-800

來自 Fairchild 的應用說明 6921 和 4150、來自 ON Semiconductor 的 AND8431/D 以及來自 STMicroelectronics 的 AN1326 提供了大量的信息
，以幫助設計人員實施準共振轉換。

重要的設計注意事項

shoucijinxingzhungongzhenzhuanhuanqishejizhiqian，zaiqianmiansuoshudeyingyongshuomingdebangzhuxia，lejiejiangmianlindezhuyaowentishiyijianfeichangzhidedeshiqing。zhengrutaolundenayang，kekaojiance MOSFET 電壓穀值是準共振轉換器操作中的要素。某些 PWM 轉換器實施此功能要比其他轉換器做得更好，因此在評價競爭對手的設備時，務必留意這一點。例如，圖 3 顯示使用 Fairchild FAN6921 PWM 控製器的穀值檢測電路的典型應用。通過監視流出穀值檢測針 (DET) 的電流來檢測MOSFET的電壓穀值；當流出檢測針的電流超過30μA 時，將觸發該電路。這是特別有吸引力的解決方案，因為它隻需要一個變壓器輔助線圈和兩個電阻。

PWM kongzhiqidediergezhongyaotexingshipinlvchulixianzhizaijianshaodefuzai。fengxianzaiyu，dangkaiguanpinlvjiejinshangxianshi
，huifashengguzhitiaozhuan，bingqiekongzhiqizailianggeguzhizhijianzhendang
，daozhicaozuobuwendinghezhongdishuchushifachuzaoyin。chuyuciyuanyin，xianjindezhungongzhenkongzhiqicaiyongguzhisuodingdianlu。zaizheli，dangfuzaixiajiangshi，jiangtongguogenggaiguzhi
，zhubujiangdikaiguanpinlv。yidankongzhiqixuanzemougeguzhi，tajiangsuodingzhegeguzhi，zhidaoshuchugonglvfashengjidabianhuaweizhi。zheshishizhungongzhencaozuoyanshendaoqingfuzaiqiepinlvwendingxingbuhuixiajiangdechenggongjishu。ON Semiconductor 的 NCP1380 提供此技術的良好示例。該控製器調低到第四個穀值工作，並在此後切換到變頻模式

，從而確保優秀的待機功率性能。
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最後一個要注意的特點是集成的 PFC 控製。設計適當的準共振轉換器應實現超過 80% 的效率，增加 PFC 控製電路可以進一步提高此效率。Fairchild 的 FAN6921 具有集成的 PFC 控製器。另外，STMicroelectronics L6566A 提供 PFC 前端，它與 L6563 等外部 PFC 控製器配合工作。ON Semiconductor 的 NCP1381/82 準共振控製器在低負載條件下可以自動斷開 PFC 控製器。此功能使設計人員能夠擴大準共振轉換器的效率優勢

，同時降低待機功耗。