同步Buck新型高頻正弦波諧振驅動(dòng)電路的研究

5 實(shí)驗結果
選用同步Buck作為主電路的拓撲，輸入電壓為15 V，輸出電壓為5 V，輸出電流為2A，開(kāi)關(guān)頻率為6MHz。通過(guò)計算可得：Cext=780pF，Lad=2．9 μH，Lm=2．5 μH。圖7a為正弦波諧振驅動(dòng)電路中高邊開(kāi)關(guān)管VQ1的驅動(dòng)波形，低邊開(kāi)關(guān)管VQ2的驅動(dòng)波形與VQ1的驅動(dòng)波形正好互補。
主開(kāi)關(guān)管和整流管都選用IRML0040，在相同條件下傳統的方波驅動(dòng)在驅動(dòng)電壓幅值為5 V，開(kāi)關(guān)頻率為1 MHz時(shí)，損耗接近900 mW；當開(kāi)關(guān)頻率達到5 MHz以上時(shí)，傳統的方波驅動(dòng)已無(wú)法正常工作。而采用正弦波諧振驅動(dòng)在驅動(dòng)電壓幅值為6 V，開(kāi)關(guān)頻率為6 MHz時(shí)，損耗為470 mW，有效地降低了高開(kāi)關(guān)頻率時(shí)驅動(dòng)損耗。

圖7b示出閉環(huán)控制時(shí)的實(shí)驗波形。當滯環(huán)比較器輸出低電平時(shí)，高頻方波發(fā)生器停止工作，同步Buck電路也停止工作；當滯環(huán)比較器輸出高電平時(shí)，同步Buck電路以一定的開(kāi)關(guān)頻率正常工作。其中，uho為滯環(huán)比較器的輸出電壓，△uo為同步Buck電路輸出電壓紋波。由圖可見(jiàn)，△uo的峰峰值為40 mV。ugsin為閉環(huán)時(shí)的正弦波驅動(dòng)波形。當比較器輸出低電平時(shí)，驅動(dòng)電路停止工作，驅動(dòng)電壓降為零；當比較器輸出高電平時(shí)，驅動(dòng)電路正常工作。由圖可知，滯環(huán)的調制頻率為70 kHz，在此調制頻率下同步Buck的輸入電壓為15 V，輸入電流為0．744 A，算上驅動(dòng)電路的損耗，整體電路的效率可達到85％左右。

6 結論
此處采用正弦波諧振雙管驅動(dòng)電路取代了傳統的方波驅動(dòng)電路，應用于同步Buck拓撲中。在開(kāi)關(guān)頻率為6 MHz的情況下，驅動(dòng)電路的損耗為480 mW。與傳統的方波驅動(dòng)相比，有效降低了高開(kāi)關(guān)頻率下驅動(dòng)電路的損耗。再配合ON-OFF電壓滯環(huán)的閉環(huán)控制策略，當滯環(huán)調制頻率為70 kHz時(shí)，輸出電壓的紋波的峰峰值控制在40 mV，且整體電路的效率能達到85％。