來源：電源技術應用  作者：上海海事大學 韓金剛 湯天浩

摘  要：介紹了新型全橋移相ZVS軟開關控制器LTC3722-x的原理，討論了自適應控制以及集成的同步整流控制的實現，并給出了基于該芯片的通信電源的設計方案。

關鍵詞：LTC3722-X；自適應控制；同步整流；零電壓開關

0 引言

上世紀90年代初，隨著全橋移相ZVS技術的推出，使該技術在大功率領域中得到了廣泛的應用。通過引入超前臂和滯后臂的概念，人們提出了 多種實現ZVS的新方法，并得到了廣泛的實際應用。但是，全橋移相ZVS變換器仍然存在如下一些缺點：

1)軟開關的邊界條件，滯后臂(被動臂)實現ZVS的范圍受負載和電源電壓的影響，輕載時難以實現ZVS，導致效率下降；

2)引入了大的諧振電感，增加了功率損耗，降低了，效率；

3)整流管換流時，諧振電感與整流管的寄生電容產生強烈振蕩，導致整流管的電壓應力較高，吸收電路的損耗較大，有較大的開關噪音；

4)占空比丟失。

LTC3722-X是美國凌特公司2003年4月推出的一款新的全橋移相ZVS控制器，它設有電流型(LTC3722-1)及電壓型(LTC3722-2)兩個版本，可以有效地解決或緩解以上問題。其除了具有傳統的全橋PWM控制器的通用功能外，還增加了兩個特色的新技術，即

1)加入了自適應(adaptive)零電壓延遲控制，從而使變換器幾乎能在整個工作條件下都實現ZVS。由于采用自適應技術，大幅度減小了諧振電感，即縮小了諧振電感的體積及功耗，從而也減小了占空比的丟失以及由此而帶來的功率損耗。

2)集成了同步整流控制，可以調節同步整流MOSFET關斷的延遲時間，在變壓器的二次側給出兩個相差180度的同步整流的驅動脈沖。

1 LTC3722-x的結構

LTC3722-x包括LTC3722-l(電流型)和LTC3722-2(電壓型)兩種芯片。其管腳如圖1和圖2所示，管腳說明見表1。

圖2是LTC3722-2的內部結構圖，主要包括自適應和固定延時電路、同步整流脈沖發生電路、參考電壓電路、欠壓鎖定與軟啟動電路、誤差放大器、斜坡補償電路等。下面以LTC3722-2為例討淪其主要特點。

2 自適應延時控制

LTC3722用于實現軟開關的工作模式有兩種：自適應延遲法和固定延時法，工作電路分別如圖3及圖4所示。

自適應延時時，LTC3722檢測輸入電源電壓和每個橋臂中點的瞬時電壓，以便在所希望的零電壓條件達到時再命令開關傳輸，這種直接檢測技術可以提供最佳的延遲時間，而不去管輸入電壓和負載的狀態。直接檢測技術僅需要一個簡單的電阻分壓器。如果沒有足夠的能量在ZVS條件讓兩橋臂轉換，當達到固定延遲時則強制轉換。

LTC3722接成自適應型時，要使用3個端子的功能，即ADLY，PDLY及SBUS。ADLY及PDLY分別檢測主動臂(開關SC和SD)及被動臂(開關SA和SB)的2只MOSFET的漏極電壓PDLY及ADLY的閾值電壓對于上升及下降的轉換都由總線電壓(SBUS端取得的電壓)來沒置。在正常總線電壓時(例如48 v)SBUs電壓為1．5 V，由兩只電阻從VIN到GND分壓得到。其正比于VIN的變化，LTC3722將上述3個電壓比較后，調整4只MOSFET的開關時間，以確保不論VIN如何變化，都工作在ZVS的條件下。

ADLY及PDLY也是接到橋的兩腰至GND的分壓器上，分別對應主動臂及被動臂。分壓器的下電阻選為1 kΩ，上電阻則根據分壓器的要求算出。為了確定其阻值，先要確定橋路兩臂MOSFET導通時的漏源電壓和LTC3722控制器驅動兩臂MOSFET開關轉換的時間間隔。由于MOSFET的開啟延遲及外驅動電路的延遲，理想的狀態是功率MOSFET剛好在VDS為零時開啟。設置ADILY及PDLY的閾值電壓時要根據M0SFET上的幾個電壓來決定，LTC3722依據內部邏輯計算出零電壓的VDS值，并給出適時的驅動信號，從而實現ZVS開啟。

LTC3722直接檢測電路源自PDLY及ADLY從低電平升至高電平時流出的取樣電流。這就提供出一個人為滯后并免除PDLY及ADLY處的開關噪聲。所設置的ADLY及PDLY從高到低的閾值與從低到高的閾值極為接近。因此，就可以讓上端及下端MOSFET的VDS開關點能達到理想化。一般橋臂的兩腰取樣阻值分壓取7 v，以便適應上面所敘述的2個延遲時間。

固定延時工作模式，可以通過SBUS直接接到Vref端。用3個電阻分壓后，將其中2個點各接至PDLY及ADLY端。這種方式的電平取樣固