H桥ZVS自激振荡电路

01 ZVS电路

一、前言

原本这是一个我看到的手写的电子笔记中的一个电路。被称为“魔方”电桥。后面，制作了实际电路，对它进行了测试。后来，将负载修改成 LC 并联谐振回路。观察到电路能够震荡。这应该是一个 ZVS 振荡电路。下面，在LTspice 环境中搭建一个仿真电路，观察一下它在不同配备器件参数下的震荡波形。

二、仿真结果

这是仿真电路，去掉负载之后，电路具有两个完全相同的半桥电路。每个半桥都是有两个互补的 三极管组成，输入输出之间构成反相关系。它们之间串联在一起，形成双稳态电路。如果在两个输出之间连接上LC并联电路。电路就会进入震荡状态。下面，再看一下实际的仿真电路。这部分是 LCR并联负载。其中的电阻模拟LC并联回路中的损耗电阻。电源是恒压源串联一个电感组成。由于电感比较大，所以在LC的一个震荡周期之内，它可以看成是恒流源。它给后面的振荡器提供恒定的电流。下面看一下电路中仿真后的震荡波形。

▲ 图1.2.1 仿真电压波形

  仿真启动后，显示了电路震荡启动过程。观察电路中三个电压波形。分别是两个半桥的各自输出电压，以及两个半桥顶部的电压波形。可以看到两个半桥的电压各自都是半波整流信号。半桥顶部的电压波形几乎是两个半桥的叠加，形成了全波整流信号。为了清楚起见，将三个波形分别绘制出来。可以看到它们之间相位关系。下面是两个半桥各自的输出，上面是它们的叠加信号。经过过渡阶段之后，电路便进入了稳定震荡状态。这与我们常见到的 ZVS 震荡波形是非常相似了。

在实际电路中，两个半桥顶部形成了全波震荡整流信号，它的平均值等于电感左边的电压源的电压。我们知道，对于半个正弦波，他的平均值等于峰值的 π分之2，由此，我们可以计算出，这个ZVS振荡器形成的稳态震荡电压峰值等于电源电压的 二分之 π倍。从仿真数据中可以验证这个关系。

※ 总  结 ※

这种ZVS振荡电路有什么优点呢？ 它只需要一个扼流线圈。震荡线圈也不需要中间抽头。因此构建起来比较容易。

参考资料

[1]随心所欲、随压所流的电路: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/135873355

[2]神奇的整流桥对偶电路: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/135397917

[3]两张实用电路图: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/135368859

[4]学你好！欢迎来到我的书房 | 清华大学自动化系卓晴老师: https://www.bilibili.com/video/BV1H94y1g7k6/?vd_source=018fb56143bdd99e9082b03b2d65a531