一種反激同步整流DC-DC變換器設(shè)計

2004年4月B版

摘  要：對反激同步整流在低壓小電流DC－DC變換器中的應(yīng)用進行了研究，介紹了主電路工作原理，幾種驅(qū)動方式及其優(yōu)缺點，選擇出適合于自驅(qū)動同步整流的反激電路拓?fù)?，并通過樣機試驗，驗證了該電路的實用性。

關(guān)鍵詞：反激變換；同步整流；電路拓?fù)?/P>

引言

　　低壓大電流DC-DC模塊電源一直占模塊電源市場需求的一半左右，對其相關(guān)技術(shù)的研究有著重要的應(yīng)用價值。模塊電源的高效率是各廠家產(chǎn)品的亮點，也是業(yè)界追逐的重要目標(biāo)之一。同步整流可有效減少整流損耗，與適當(dāng)?shù)碾娐吠負(fù)浣Y(jié)合，可得到低成本的高效率變換器。本文針對36V-75V輸入，3.3V/15A輸出的二次電源模塊，在分析同步整流技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)同步整流的特點，選擇出適合于自驅(qū)動同步整流的反激電路拓?fù)?，進行了詳細的電路分析和試驗。

反激同步整流

　　其工作原理：主MOSFET Q1導(dǎo)通時，進行電能儲存，這時可把變壓器看成一個電感，原邊繞組電流Ip上升斜率由dIp/dt=Vs/Lp決定，磁芯不飽和，則Ip 線性增加；磁芯內(nèi)的磁感應(yīng)強度將從Br增加到工作峰值Bm；Q1關(guān)斷時，原邊電流將降到零，副邊整流管開通，感生電流將出現(xiàn)在副邊；按功率恒定原則，副邊安匝值與原邊安匝值相等。

    在穩(wěn)態(tài)時，開關(guān)導(dǎo)通期間，變壓器內(nèi)磁通增量△Φ應(yīng)等于反激期間內(nèi)的磁通變化量，即：

　　△Φ＝VsTon / Np＝Vs'Toff / Ns

　　從此式可見，如果磁通增量相等的工作點穩(wěn)定建立時，變壓器原邊繞組每匝的伏－秒值必然等于副邊每匝繞組的伏－秒值。

　　反激變換器的拓?fù)鋵嶋H就是一個BUCK－BOOST組合的變換器拓?fù)涞膽?yīng)用，而且如果副邊采用同步整流，電路總是工作于CCM的模式下，其電壓增益

　　M＝Vo/Vs＝K