正激變換器中同步整流驅動(dòng)分析
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外驅動(dòng)同步整流正激變換器的電路如圖5 所示,它的主要波形如圖6 所示。在電路中,晶體管Q2 和Q3 被從主開(kāi)關(guān)管門(mén)極驅動(dòng)獲得的信號所驅動(dòng),因此,同步整流管的導通時(shí)間與變壓器的復位方式無(wú)關(guān),僅取決于門(mén)極驅動(dòng)信號的時(shí)間。從圖6 (c) 、圖6 (d) 可見(jiàn),當從控制電路驅動(dòng)同步整流管時(shí),得到Q3 的最大導通時(shí)間,它不影響在死區期間通過(guò)二極管D2 的磁化電流的導通時(shí)間。在死區時(shí)間內,晶體管Q2 是關(guān)閉的(對Q2 的門(mén)極驅動(dòng)較低) ,對于外驅動(dòng)的同步整流管,在死區時(shí)間內,二極管D2 的導通與自驅動(dòng)完全相同。在設置SRs 的理想門(mén)極驅動(dòng)時(shí)間情況下,除了在死區時(shí)間內D2 不可避免導通以外,應該避免體二極管導通。這就需要非常精確地安排門(mén)極驅動(dòng)時(shí)間,即在施加/ 中止一個(gè)SR 的門(mén)極驅動(dòng)信號的同時(shí),中止/ 施加另一個(gè)SR 門(mén)極驅動(dòng)信號。但是,這種理想的互補驅動(dòng)實(shí)際上是不可能實(shí)現的。在意外情況下,短暫的門(mén)極驅動(dòng)信號交疊將同時(shí)開(kāi)通2 個(gè)SRs ,這會(huì )引起副邊短路,造成副邊電流增大,不僅會(huì )使效率降低,甚至會(huì )燒毀變換器。為了避免在實(shí)際應用中SRs 同時(shí)導通,在2 個(gè)門(mén)極驅動(dòng)信號之間一定要加入延遲。但在延遲期間,因為沒(méi)有門(mén)極驅動(dòng)信號作用于SRs ,SRs 的體二極管導通,這就增加了導通損耗,而且帶來(lái)反向恢復損耗。因此,控制同步整流驅動(dòng)的效果很大程度上依賴(lài)于門(mén)極驅動(dòng)的時(shí)間安排。
圖5 外驅動(dòng)同步整流正激變換器的電路
圖6 外驅動(dòng)同步整流正激變換器主要波形
2 結 語(yǔ)
討論了正激變換器同步整流的驅動(dòng)方法,分析了變壓器復位機制對自驅動(dòng)同步整流效果的影響,在一個(gè)輸出3. 3 V/ 20 A 的正激變換器中,用同步整流取代傳統的肖特基二極管整流,實(shí)驗結果證明效率提高了1 %～2 %。這說(shuō)明,同步整流取代肖特基二極管整流對提高變換器效率的作用是明顯的,但效率的提高是有限的,受到包括輸出電壓、輸出電流、SRs 的通態(tài)阻抗、SRs 的正向壓降等許多因素的限制。只有把這些限制因素之間的相互作用分析清楚,選擇正確的驅動(dòng)控制方法,才能有效地提高同步整流的效率。
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