有磁復位繞組的SR-正激式轉換器
發布時間:2008/10/10 0:00:00 訪問次數:899
同步整流技術常常用于buck族有隔離的dc/dc pwm轉換器主電路中,如正激式、推挽式和橋式dc/dc pwm轉換器,以獲得低壓輸出。圖1所示是一種最簡單的電壓自驅動sr-正激式轉換器電路,圖中v1為主開關管,srt為整流mos管,sr1為續流mos管,up及us分別為變壓器的初級繞組和次級繞組電壓。
在圖1 所示的電路中,sr1和sr2的門極各自接到另-管的漏極,利用變壓器次級繞組電壓us為驅動電壓。其工作原理為:當主開關管v1導通時,變壓器的同名端為高電位(次級繞組電壓us為正)輸出濾波電感電流il流過sr1體二極管d1,sr2的控制電壓為零,sr2阻斷,其上承受電壓us。sr1門極電壓為us,sr1導通。反之,當us為負時,sr1阻斷,承受電壓us。電流il先流過sr2的體二極管,接著sr2導通,電流流過sr2。
變壓器次級繞組電壓us的波形決定了sr的通/斷,其理想電壓波形應該是正、反向換向快,又無死區的波形,以避免電流流過體二極管的時間過長,從而增大功耗、降低轉換器的效率。
因此,正激式轉換器中皿的工作,與變壓器磁復位的方法有關,而變壓器的磁復位方法又與正激式轉換器的主電路類型有關。當變壓器有磁復位繞組w3時,主開關管v1關斷后,通過磁復位繞組釋放磁能,當儲能釋放完畢,磁復位繞組電流il為零,直到下一個開關周期,主開關管導通之前,是一個死區時問td,負載電流一直流過sr2的體二極管碭,因而增大了損耗。
圖2所示為磁復位繞組時,sr-正激式轉換器的工作波形;usr2為續流管sr2的控制信號,1fp為變壓器初級繞組電壓,ir為磁復位繞組中的電流,ton為主開關管v1的導通時間,toff為關斷時間,tr為磁復位時間,td為死區時間。
降低死區時間內sr2功耗的一種簡單方法是,與sr2并聯一個肖特基二極管d,磁復位結束后二極管d導通續流,但是,由于引線電感等雜散參數的影響,效率改善的效果并不理想;另一種辦法是改進sr2的驅動,其具體實現的電路有很多,圖3(a)所示的電路就是一種方案,通過變壓器輔助繞組將sr2的驅動電壓保持到sry開通。其基本工作原理是:①在主開關管v1導通時,ua使輔助開關管va導通,sr2關斷,同時src導通;②在主開關管v1關斷時,進人磁復位過程,變壓器各次級繞組電壓反向,va關斷,us通過二極管d驅動sr2導通,同時sr,關斷;③磁復位結束后,變壓器各繞組的電壓為零,va和sr1繼續關斷,d反向阻斷,sr2的輸人等效電容中存儲的能量,使其繼續保持驅動電壓。主同步整流電路的工作波形如圖3(b)所示,圖中usr1和usr2分別表示sr1和sr2的控制驅動信號。
圖1 電壓自驅動sr-正激式轉換器
圖2 有磁復位繞組時sr-正激式轉換器的工作波形
圖3采用輔助繞組的sr正激式轉換器
國外一些功率器件生產廠商,已經在開發各種sr專用控制/驅動芯片,以適應各種不同的pwm轉換器電路。圖3是將stsr2芯片(st公司開發)應用于sr-單端正激式轉換器的原理電路和工作波形。stsr2檢測變壓器次級繞組電壓信號作為定時基準(clock),并且通過調節端子set可以實現sr1和sr2的驅動控制信號下降沿超前clock信號下降沿變化、以避免sr1和sr2共同導通。stsr2芯片的輸出out1、out2分別為sr1和sr2的門極驅動信號。
歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)
同步整流技術常常用于buck族有隔離的dc/dc pwm轉換器主電路中,如正激式、推挽式和橋式dc/dc pwm轉換器,以獲得低壓輸出。圖1所示是一種最簡單的電壓自驅動sr-正激式轉換器電路,圖中v1為主開關管,srt為整流mos管,sr1為續流mos管,up及us分別為變壓器的初級繞組和次級繞組電壓。
在圖1 所示的電路中,sr1和sr2的門極各自接到另-管的漏極,利用變壓器次級繞組電壓us為驅動電壓。其工作原理為:當主開關管v1導通時,變壓器的同名端為高電位(次級繞組電壓us為正)輸出濾波電感電流il流過sr1體二極管d1,sr2的控制電壓為零,sr2阻斷,其上承受電壓us。sr1門極電壓為us,sr1導通。反之,當us為負時,sr1阻斷,承受電壓us。電流il先流過sr2的體二極管,接著sr2導通,電流流過sr2。
變壓器次級繞組電壓us的波形決定了sr的通/斷,其理想電壓波形應該是正、反向換向快,又無死區的波形,以避免電流流過體二極管的時間過長,從而增大功耗、降低轉換器的效率。
因此,正激式轉換器中皿的工作,與變壓器磁復位的方法有關,而變壓器的磁復位方法又與正激式轉換器的主電路類型有關。當變壓器有磁復位繞組w3時,主開關管v1關斷后,通過磁復位繞組釋放磁能,當儲能釋放完畢,磁復位繞組電流il為零,直到下一個開關周期,主開關管導通之前,是一個死區時問td,負載電流一直流過sr2的體二極管碭,因而增大了損耗。
圖2所示為磁復位繞組時,sr-正激式轉換器的工作波形;usr2為續流管sr2的控制信號,1fp為變壓器初級繞組電壓,ir為磁復位繞組中的電流,ton為主開關管v1的導通時間,toff為關斷時間,tr為磁復位時間,td為死區時間。
降低死區時間內sr2功耗的一種簡單方法是,與sr2并聯一個肖特基二極管d,磁復位結束后二極管d導通續流,但是,由于引線電感等雜散參數的影響,效率改善的效果并不理想;另一種辦法是改進sr2的驅動,其具體實現的電路有很多,圖3(a)所示的電路就是一種方案,通過變壓器輔助繞組將sr2的驅動電壓保持到sry開通。其基本工作原理是:①在主開關管v1導通時,ua使輔助開關管va導通,sr2關斷,同時src導通;②在主開關管v1關斷時,進人磁復位過程,變壓器各次級繞組電壓反向,va關斷,us通過二極管d驅動sr2導通,同時sr,關斷;③磁復位結束后,變壓器各繞組的電壓為零,va和sr1繼續關斷,d反向阻斷,sr2的輸人等效電容中存儲的能量,使其繼續保持驅動電壓。主同步整流電路的工作波形如圖3(b)所示,圖中usr1和usr2分別表示sr1和sr2的控制驅動信號。
圖1 電壓自驅動sr-正激式轉換器
圖2 有磁復位繞組時sr-正激式轉換器的工作波形
圖3采用輔助繞組的sr正激式轉換器
國外一些功率器件生產廠商,已經在開發各種sr專用控制/驅動芯片,以適應各種不同的pwm轉換器電路。圖3是將stsr2芯片(st公司開發)應用于sr-單端正激式轉換器的原理電路和工作波形。stsr2檢測變壓器次級繞組電壓信號作為定時基準(clock),并且通過調節端子set可以實現sr1和sr2的驅動控制信號下降沿超前clock信號下降沿變化、以避免sr1和sr2共同導通。stsr2芯片的輸出out1、out2分別為sr1和sr2的門極驅動信號。
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