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      Zeta拓撲電源原理及工作過程解析

      發布時間:2023-05-15 責任編輯:lina

      【導讀】使用Buck控制器加上一個驅動以及外圍電路,就可以實現Zeta電路,開關管和整流管的數量比較少就可以實現升降壓功能。


      Zeta拓撲的特點:

      1、能夠實現升降壓

      2、<50W

      3、主功率管導通的時候,能量是從輸入端直接傳遞到輸出端,所以算是一個正激拓撲。

      4、沒有RHPZ(右半平面零點)

      5、輸出端有LC濾波,所以紋波比較小

      6、輸入端是開關管,開關開關,類似Buck所以輸入端需要做比較好的濾波。

      7、用兩個耦合電感的話,用1:1匝數比的耦合電感。

      8、使用Buck控制器加上一個驅動以及外圍電路,就可以實現Zeta電路,開關管和整流管的數量比較少就可以實現升降壓功能。

      9、EMI特性相對比較好。

      10、可以通過多個繞組,實現多路輸出。

      11、同樣可以用MOSFET替代二極管,實現大功率的Zeta電路。

      1、Zeta電路的基本結構

      基本的Zeta電路是含有四個儲能元件,2個電感,2個電容。


      Zeta拓撲電源原理及工作過程解析


      2 基本工作原理


      待S關斷后,L1經D0向C1沖電,其貯存的能量轉移至C1。同時,C2向負載供電,L2的電流則經V0續流。Zeta斬波電路的輸入輸出關系為:

      Vout=D*Vin/(1-D)

      D為開關的占空比。

      開關閉合導通狀態下:電源VIN經開關S向電感L1貯能同時,VIN和C1共同向負載RL供電,并向C2充電。


      Zeta拓撲電源原理及工作過程解析


      待S關斷后,L1經D0向C1沖電,其貯存的能量轉移至C1。


      Zeta拓撲電源原理及工作過程解析


      3、CCM與DCM

      CCM模式下,就是上述兩個狀態階段。

      兩個狀態的等效電路是:


      Zeta拓撲電源原理及工作過程解析


      CCM模式下的電感電流和電壓波形:


      Zeta拓撲電源原理及工作過程解析


      DCM模式下,除了在CCM模式下的兩個階段外,還多出了一個二極管斷流的階段:

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


      Zeta拓撲電源原理及工作過程解析


      4、Zeta和SEPIC對比


      Zeta拓撲電源原理及工作過程解析


      ADI一個使用Zeta拓撲的實例設計圖:

      一個使用LT8471雙多拓撲DC/DC轉換器和2A開關電源應用。該應用程序使用低紋波拓撲輸出:+/-5V。

      通道1使用低輸出紋波?UK拓撲輸出-5V。通道2使用低輸出紋波Zeta拓撲輸出+5V。輸入電壓從4V到25V不等。



      Zeta拓撲電源原理及工作過程解析


      參考文獻:

      1、TI關于Zeta的視頻講解

      2、ADI官網

      3、Zeta電路——電子電路 謝俊虎(百度文庫)

      (來源: 硬件十萬個為什么微信公眾號)


      免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯系小編進行處理。


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