2020年即將結束，2021新年伊始！先在這里祝各位朋友新年快樂！給大家提前拜個年。

20年收獲滿滿！不知不覺又過了一年。希望新的一年能更上一層樓。

今天分享一個BOOST變換器ZVZCS的實現。也是2020年收官之作。

BOOST變換器安裝電感電流和輸出電流的關系可分為三種模式，即：1、電感電流IL>輸出電流Io時為CISM模式，2、電感電電流>輸出電流Io時為IISM模式，3、電感電流IL斷續時為DCM模式。

這是傳統BOOST變換器的分析方法，現在為了提高變換器效率和減小體積，變換器將向著高頻方向發展，這里分享一個ZVZCS實現方法。

設計參數：輸入電壓VDC=24V，輸出電壓VDC=48V，輸出功率Po=48W，效率90%，工作頻率1.5MHz，紋波電壓Vpp=200mV。

設變換器工作在CCM模式，根據已知參數計算出臨界電感Lk=4uH，濾波電容Co=1.67uF，以臨界電感參數進行設計。

圖1 傳統BOOST變換器

?圖2 傳統BOOST仿真波形

I2為電感電流，Io為輸出電流，I3為輸入電流，Vg為MOS管驅動，Vo為輸出電壓。

上述仿真參數為CISM模式和IISM模式臨界參數，出結果看出理論計算出的參數與仿真結果相一致。有助于進一步理解BOOST變換器。

要想實現軟開關，必須保證開關管開通/關斷時電壓為零或電流為零。所以必須在原電路的基礎上加入輔助元件，這里選擇加入諧振電容Cr和諧振電感Lr。讓電路中的電壓和電流呈正弦規律變換。只有這樣電壓和電流才會出現過零點，軟開關才可能會實現。

之前看過一篇論文，論文中講到了軟開關的方法，當時只想仿真試一試看下結果，并且做了總結軟開關實現基本理論今天再次看到，好像一下明白了，原來這個就是BOOST變換器軟開關實現方法中的一種。應該也是最簡單的一種吧！畢竟沒有加太多的元件。

圖3 BOOST軟開關

圖中L的參數遠大于Lr，即輸入相當于一個電流源，由Lr和Cr諧振創造ZVZCS條件。基本原理如圖4。

圖4 實現原理

電感取一個合適參數，然后根據頻率確定諧振電容Cr。

圖5 實現波形

圖中看出，開通時，MOS管兩端電壓降為零，實現ZVS，關斷時，電壓依然為零，實現ZVS。

二極管開通過程，流過無電流，實現ZCS，直到二極管完全開通，電流才緩慢上升，關斷過程，電流依然為零，實現ZCS。好不容易找到比較合適的參數，MOS管電流也無尖峰。

設計中電容取值不能太小，負載電容兩端電壓太大，電感取值不能太小，否則MOS管電流尖峰太大，設計中根據需求取舍。也可以用狀態空間法分析。

祝大家新年快樂！事事順心！