如何控制驅動(dòng)VR

為減小導通損耗及反向恢復損耗，同步整流需要精確的時(shí)間控制電路，雖然已有幾種方法來(lái)產(chǎn)生控制信號，我們現在采用一種從反饋系統來(lái)有源控制的柵驅動(dòng)信號的定時(shí)系統。其關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)在于該電路將根據元件狀態(tài)的變化來(lái)特別調節同步整流MOSFET中的不可控的電容。時(shí)間的延遲及溫度變化對MOSFET閾值的影響都可以根據反饋環(huán)來(lái)校正。

　　為控制柵軀動(dòng)的時(shí)間，在圖1中使用了可調延遲的電路，該延時(shí)電路包含三個(gè)主要元件，一個(gè)延遲線(xiàn)，一個(gè)乘法器及一個(gè)邏輯與門(mén)電路。到延遲線(xiàn)的輸入信號是相對每個(gè)延遲元件都延遲幾個(gè)納秒的信號。為了產(chǎn)生控制導通的延遲，乘法器選擇了使輸出信號延遲的元件，最后與門(mén)確定延遲加到驅動(dòng)導通的上升沿。從IN到OUT的延遲控制由數字控制總線(xiàn)來(lái)執行，數字總線(xiàn)加到乘法器的地址輸入上。相反地，如果控制總線(xiàn)設置全部為0，則從IN到OUT的延遲就為0，即沒(méi)有延遲。幾種不同的延遲時(shí)間可以設定，給出幾種開(kāi)啟延遲時(shí)間，關(guān)閉延遲時(shí)間，或對稱(chēng)的開(kāi)啟及關(guān)斷延遲。注意看圖1中是一個(gè)電壓檢測電路及數字控制器，為執行不同的延時(shí)設置，會(huì )用不同的電壓檢測電路及數字控制器。

　　圖1 可調延遲電路

　　A、控制驅動(dòng)VR的執行方案

　　控制驅動(dòng)電路的設計從回流的MOSFET VR開(kāi)始。隨著(zhù)其源漏電壓降到零，它將立即被關(guān)斷。一種實(shí)現它的簡(jiǎn)單方法就是用比較器檢測VR的源漏電壓過(guò)零時(shí)間，用這種方法的問(wèn)題在于通過(guò)比較器，邏輯電路及柵驅動(dòng)的延遲會(huì )產(chǎn)生出來(lái)，這要給予考慮。即使非?？斓碾娐?，延遲總量也會(huì )有50ns或更多。此期間體二極管會(huì )導通，并增加大的導通損耗，從檢測降落的源漏電壓到MOSFET導通時(shí)，一個(gè)邏輯回應的固有時(shí)間延遲可以用從最后一個(gè)開(kāi)關(guān)周期得到的信息處理，去預置下一次的MOSFET的導通。在此預期方法中，MOSFET的柵壓開(kāi)始在其源漏電壓降落之前就增加。此期間讓柵壓提前動(dòng)作，在源漏電壓降下時(shí)其即導通，而體二極管決不會(huì )導通。

　　圖2展示出控制電路可實(shí)現VR的導通及關(guān)斷。它使用了兩個(gè)乘法器，兩個(gè)記數器，一個(gè)延遲線(xiàn)及控制MOSFET導通及延遲的膠合邏輯，因此消除了體二極管的導通。電路的描述從MOSFET的開(kāi)啟延遲開(kāi)始。PWM控制信號驅動(dòng)初級側MOSFET Q1，同時(shí)加到延遲線(xiàn)。當電源第一次啟動(dòng)，則LOAD輸入到記數器為高電平，它設置了開(kāi)啟延遲的計數器為全部是1(高電平)，而設置了關(guān)斷延遲計數器全部為零(低電平)，隨著(zhù)計數器開(kāi)始記數，從控制電路的輸出到柵驅動(dòng)的結果之間為最大的導通延遲及最小的關(guān)斷延遲。

　　圖2 VR的控制電路

　　隨著(zhù)延遲設置了這些數值，VR體二極管將會(huì )導通，反饋環(huán)路也將開(kāi)始調節延遲，使之實(shí)現最小的體二極管導通，圖3(a)和(b)展示出VR在導通期間的柵源和漏源電壓，圖3(a)展示在VR導通時(shí)延遲太長(cháng)的電路，而圖3(b)展示出最佳延遲時(shí)間。

　　圖3 VR的開(kāi)啟波形