專家支招:使用同步整流器提高非連續反激效率
發布時間:2014-11-30 責任編輯:echolady
【導讀】工(gong)程(cheng)師(shi)對(dui)於(yu)提(ti)升(sheng)電(dian)源(yuan)效(xiao)率(lv)有(you)特(te)定(ding)的(de)方(fang)法(fa),專(zhuan)家(jia)采(cai)用(yong)同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)器(qi)以(yi)較(jiao)低(di)電(dian)阻(zu)式(shi)開(kai)關(guan)電(dian)壓(ya)降(jiang)替(ti)代(dai)整(zheng)流(liu)器(qi)節(jie)點(dian)電(dian)壓(ya),但(dan)是(shi)仍(reng)存(cun)在(zai)挑(tiao)戰(zhan)。而(er)這(zhe)個(ge)挑(tiao)戰(zhan)就(jiu)在(zai)於(yu)如(ru)何(he)製(zhi)定(ding)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve),使(shi)驅(qu)動(dong)組(zu)件(jian)的(de)優(you)勢(shi)最(zui)大(da)化(hua)。
眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi),同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)器(qi)能(neng)夠(gou)以(yi)較(jiao)低(di)的(de)電(dian)阻(zu)式(shi)開(kai)關(guan)電(dian)壓(ya)降(jiang)替(ti)代(dai)整(zheng)流(liu)器(qi)結(jie)點(dian)電(dian)壓(ya),大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng)電(dian)源(yuan)效(xiao)率(lv)。其(qi)挑(tiao)戰(zhan)在(zai)於(yu)製(zhi)定(ding)穩(wen)健(jian)的(de)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve),驅(qu)動(dong)組(zu)件(jian)並(bing)最(zui)大(da)化(hua)其(qi)優(you)勢(shi)。與(yu)連(lian)續(xu)的(de)反(fan)激(ji)相(xiang)比(bi),同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)器(qi)在(zai)非(fei)連(lian)續(xu)的(de)反(fan)激(ji)中(zhong)運(yun)行(xing)更(geng)具(ju)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)。圖(tu) 1 是反激式同步整流器的簡化原理圖及相關波形。在 t=0 時,主開關 Q1 導通,其漏極電流迅速增大。

圖 1:自驅動同步整流器無法自然地在非連續反激中整流
隨後關斷開關,變壓器繞組線端點上的電壓上升,直至 Q2 的體二極管將變壓器上的電壓鉗製到輸出電壓之下。注意,Q2 的柵極比其源極更活躍。這樣,電流不僅可從體二極管到 MOSFET 通道的地方進行整流,而且還可提高整流效率。該電路可通過變壓器連接的正向柵源電壓被有效鎖存。
在此期間,磁化電感會放電並轉向相反方向。為退出這一狀態,必須導通 Q1,逆轉Q2 柵極電壓使之關斷。這是一個極具壓力的事件,兩個晶體管同時導通,電流及電壓峰值都非常高。這一 簡單電路一般在持續導通狀態下運行,在整個過程中至少有一個開關處於導通狀態。
使shi同tong步bu整zheng流liu器qi在zai非fei連lian續xu反fan激ji中zhong工gong作zuo的de關guan鍵jian,在zai於yu讓rang它ta們men像xiang其qi所suo替ti代dai的de二er極ji管guan一yi樣yang工gong作zuo,即ji在zai電dian流liu轉zhuan向xiang時shi必bi須xu將jiang它ta們men關guan掉diao。傳chuan統tong方fang法fa是shi采cai用yong緩huan衝chong電dian流liu變bian壓ya器qi,並bing在zai電dian流liu處chu於yu正zheng確que方fang向xiang時shi提ti供gong正zheng驅qu動dong電dian壓ya,當dang電dian流liu在zai相xiang反fan方fang向xiang時shi逆ni轉zhuan該gai驅qu動dong。其qi短duan板ban在zai於yu電dian流liu變bian壓ya器qi的de成cheng本ben和he尺chi寸cun以yi及ji用yong於yu緩huan衝chong的de數shu個ge分fen立li式shi組zu件jian。
同步整流器被移動至變壓器的低側,由控製芯片提供定時和柵極驅動功能。其優勢在於將源極直接連接到地麵,而且可直接驅動柵極。

圖2:IC 通過感測整個漏極電壓的電壓轉向,正確驅動同步整流器的柵極
youyugaishebeitongguojiankonglouyuanjidianyalaiyunxing,yincizaiyuanjijiangxitonglianjiedaodimianshi,gaidianluyeburongyichanshengzaosheng。zheyidianluxianzaifahuizhefeilianxufanjizuoyong,youbianxianshideshiyixielixiangdeboxing。xuyaotebiezhuyideshishuchuzhengliuqishangdedianyayingli,yejiushi IC 上的漏極電壓 (VD) 連接。由於振鈴原因,這個電壓實際上會更高。但理想情況下,電壓等於反射的輸入電壓加上輸出電壓。如果輸出電壓大於 5V,或者如果支持寬泛的輸入電壓,該節點上的電壓會輕鬆超過該 IC 50V 的額定電壓。
圖3:是一款簡單的低成本電路,其運行電壓額定值大約相當於包括兩個組件的VD pin。正如圖中右邊所示,VD pin上的電壓受限於輸出電壓。在初級 FET Q1 導通時,Q2 和 Q3 漏極上的電壓等於反射輸入電壓加輸出電壓。由於 Q3 的柵極與輸出電壓相連,因此源極電壓大約會比閾值電壓低。在 Q2 導通時,Q3 體二極管導通,其源極被降至輸出電壓以下,從而可增強 Q3 性能,使 VD pin與 Q3 漏極相連。

圖 3:簡單的鉗位能擴展可用工作電壓範圍。
zongeryanzhi,yonghubunengzixingweifeilianxudefanjibianhuanqichuangjianziqudongtongbuzhengliuqi。womenxuyaotianjiayixiedianlulaipanduanqudongtamendeshijian,erqudongdianliubianyaqiyijibandaotidianludounengshixianzheyiyingyong,qizhongbandaotidianluzaichicunhechengbenshangyouxiangduiyoushi。xianzaiyiyouruoganchangshangkaifalezhexiedianlu,dantamenkenengxuyaoshidangdejiekoulaihuanchongcainengyudianyuanzhongdegaodianyajidadianliupipei。
相關閱讀:
專家答疑:反激式轉換器中工程師為何“偏愛”BJT
技術分享:隔離型內務處理反激式轉換器簡化電源設計
反激式開關電源的變壓器電磁兼容性設計
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 邊緣AI的發展為更智能、更可持續的技術鋪平道路
- 每台智能體PC,都是AI時代的新入口
- IAR作為Qt Group獨立BU攜兩項重磅汽車電子應用開發方案首秀北京車展
- 構建具有網絡彈性的嵌入式係統:來自行業領袖的洞見
- 數字化的線性穩壓器
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索




