自驅(qū)動(dòng)同步整流簡(jiǎn)介
出處:picdesign 發(fā)布于:2010-10-16 17:30:49
自驅(qū)動(dòng)方式是簡(jiǎn)單的同步整流驅(qū)動(dòng)方式。圖示于圖1中。兩個(gè)二極管DF及DR由MOSFET QF及QR取代。在自驅(qū)動(dòng)技術(shù)中,變壓器二次側(cè)電壓用于驅(qū)動(dòng)同步整流元件QF及QR的柵極。在圖1中,雖然沒(méi)有展示出,但在變壓器的二次側(cè)可以用獨(dú)立的繞組去驅(qū)動(dòng)正向同步整流的QF或回流的同步整流的QR,這可通常用與初級(jí)繞組的不同匝數(shù)比的繞組做為柵驅(qū)動(dòng)繞組。這種方法適用于輸出電壓更高的場(chǎng)合。

圖1 自驅(qū)動(dòng)同步整流
圖2給出諧振復(fù)位正激自驅(qū)動(dòng)同步整流工作于連續(xù)導(dǎo)通型的波形圖,畫(huà)出QF、QR的源漏電壓的工作波形,同時(shí)給出初級(jí)側(cè)MOSFET的源漏波形。
個(gè)問(wèn)題:對(duì)自驅(qū)動(dòng)同步整流即是QF、QR的兩個(gè)體二極管的導(dǎo)通間隔。在導(dǎo)通狀態(tài)下,諧振式復(fù)位將出現(xiàn)在初級(jí)側(cè)MOSFET Q1進(jìn)入關(guān)閉時(shí),在輸入低線時(shí),Q1漏電壓在Q1再次導(dǎo)通前剛好回到輸入電壓值處。在輸入低線處,變換器會(huì)工作在占空比DMAX狀態(tài),假設(shè)變換器設(shè)計(jì)于2:1的輸入變化范圍,占空比反比于輸入線路電壓,這樣占空比在高端線路輸入時(shí)將是0.5DMAX。在諧振復(fù)位的變換器中,復(fù)位時(shí)間間隔在整個(gè)線路變化范圍內(nèi)是不會(huì)變化的。也就是說(shuō)該時(shí)間間隔是0.5DMAX。這就很清晰,在傳統(tǒng)50%占空比時(shí),該時(shí)間間隔只能是25%的開(kāi)關(guān)周期。
再觀看圖2,在此糟糕的時(shí)間間隔內(nèi),QF及QR的體二極管處于導(dǎo)通狀態(tài),正向整流MOSFET為導(dǎo)通流過(guò)折算到二次側(cè)的負(fù)向磁化電流。此刻回流的MOSFET正攜帶著電感電流與正向MOSFET電流之差值電流。QR的體二極管的導(dǎo)通在如此長(zhǎng)時(shí)間的間隔是非常不希望有的,這將使損耗大增。還有,由于體二極管攜帶大電流,在初級(jí)邊MOSFET Q1關(guān)斷時(shí),其反向恢復(fù)時(shí)間將會(huì)很?chē)?yán)重。正向的MOSFET還將在此時(shí)間間隔內(nèi)因?yàn)轶w二極管流過(guò)磁化電流,也會(huì)增加導(dǎo)通損耗。當(dāng)然,由于磁化電流通常要比負(fù)載電流小得多,這項(xiàng)損耗與回流開(kāi)關(guān)相比不是很太大。

第二個(gè)問(wèn)題:對(duì)于自驅(qū)動(dòng)同步整流,即是在線路電壓變化范圍內(nèi)RDS(ON)的變化。低壓MOSFET適合于自驅(qū)動(dòng)同步整流,其導(dǎo)通電阻RDS(ON)系對(duì)應(yīng)VGS=4.5V,柵壓允許為±20V。整流的同步用QF的柵由正比于線路電壓的某一電壓驅(qū)動(dòng),而回流的MOSFET的柵由變壓器復(fù)位期間的一個(gè)恒定電壓驅(qū)動(dòng),設(shè)計(jì)師必須選擇一個(gè)合適的匝比NP/NS給主功率變壓器。以便在低端時(shí)足以驅(qū)動(dòng)整流的MOSFET。使之達(dá)到低線的歐姆值范圍。設(shè)計(jì)的折衷出現(xiàn)在高端線路,此時(shí),它可能超出整流用MOSFET的柵源電壓范圍。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)通訊用輸入范圍的36V~75V;合理的選擇應(yīng)是大約6:1,在低線這將給出6VVGS以驅(qū)動(dòng)整流的MOSFET,在高線時(shí),它增至大約12.5V。一個(gè)MOSFET的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展示出其RDS(ON)在此VGS范圍內(nèi)的變化,對(duì)一些MOSFET這個(gè)變化會(huì)超過(guò)10%以上,如果變壓器匝比NP/NS高于6:1,RDS(ON)的變化還會(huì)更高,因?yàn)镽DS(ON)在柵壓低于6V時(shí)會(huì)顯著增大。
在自驅(qū)動(dòng)同步整流中,同步整流用MOSFET的柵系直接從變壓器驅(qū)動(dòng)。使同步整流器導(dǎo)通或關(guān)斷的能量直接來(lái)自線路。驅(qū)動(dòng)整流的同步整流器的平均電流正比于開(kāi)關(guān)頻率,正比于柵源電壓。因此,超過(guò)2:1的輸入線路電壓的變化其平均驅(qū)動(dòng)電流也將會(huì)按2:1變化。由于回流的同步整流器由恒定柵壓驅(qū)動(dòng),因此在整個(gè)線路變化范圍內(nèi),充電用平均電流也基本上是恒定的。
使用自驅(qū)動(dòng)同步整流以取代二極管整流器的另一個(gè)缺點(diǎn)是諧振復(fù)位電路的加載。圖3(a)示出諧振電路的電容,圖3(b)示出等效諧振電容與電感。(折算至初級(jí)側(cè)的)。

圖3 電容電路及二次同步整流電路
(a)諧振電路的電容 (b)等效諧振電容與電感
在復(fù)位時(shí)間間隔內(nèi),QF的VDS是半正弦的電壓,它可看作QR柵源電容及QF的Coss一起作負(fù)載的諧振復(fù)位電路。此負(fù)載的凈效果是加大了復(fù)位時(shí)間間隔,假設(shè)變壓器磁化電感保持恒定,如果在加上自驅(qū)動(dòng)同步整流之后,仍需保持其恒定,磁化電感就不得不減小,它將是短的復(fù)位時(shí)間內(nèi)的結(jié)果,于是會(huì)產(chǎn)生更高的峰值復(fù)位電壓。減小磁化電感還將增加循環(huán)損耗,會(huì)有更多的能量存在變壓器中。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),http://m.58mhw.cn,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 集成與分立方案:電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)如何選?2026/4/2 10:48:21
- 磁集成技術(shù)在小型化電源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用2026/4/1 10:34:50
- 電源管理IC失效的常見(jiàn)原因2026/3/31 14:47:01
- 工業(yè)電源與消費(fèi)級(jí)電源的差異2026/3/27 11:28:59
- 過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)在電源IC中的實(shí)現(xiàn)2026/3/27 10:54:50
- 編碼器的工作原理及作用1
- 超強(qiáng)整理!PCB設(shè)計(jì)之電流與線寬的關(guān)系2
- 三星(SAMSUNG)貼片電容規(guī)格對(duì)照表3
- 電腦藍(lán)屏代碼大全4
- 國(guó)標(biāo)委發(fā)布《電動(dòng)汽車(chē)安全要求第3部分:人員觸電防護(hù)》第1號(hào)修改單5
- 通俗易懂談上拉電阻與下拉電阻6
- 繼電器的工作原理以及驅(qū)動(dòng)電路7
- 電容單位8
- 跟我學(xué)51單片機(jī)(三):?jiǎn)纹瑱C(jī)串口通信實(shí)例9
- 一種三極管開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)10
- PCB基材選型與性能適配核心技術(shù)規(guī)范
- 過(guò)采樣技術(shù)與數(shù)字濾波如何共同提升 ADC 的有效位數(shù)
- MOSFET寄生參數(shù)對(duì)電路性能的影響
- 集成與分立方案:電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)如何選?
- 汽車(chē)電子連接器應(yīng)用與要求
- PCB埋盲孔設(shè)計(jì)與工藝適配核心技術(shù)規(guī)范
- 如何提高M(jìn)OSFET在惡劣環(huán)境下的可靠性?
- 繼電器觸點(diǎn)壽命及可靠性分析
- 可重構(gòu)濾波器技術(shù):滿(mǎn)足多標(biāo)準(zhǔn)通信系統(tǒng)的靈活需求
- 磁集成技術(shù)在小型化電源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用









