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倍流整流半桥变换器同步整流驱动技术的研究

2011-05-11陈志宇卢增艺

通信电源技术 2011年3期

陈志宇,陈 为,卢增艺

(福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350108)

0 引言

随着对分布式电源系统需求的逐步加大,对变换器的高效和高功率密度的要求不断增加。尤其是对于输出电压3.3 V及以下、输出电流高达几十安培以上的低压、大电流DC/DC模块电源,成为功率变换技术研究和产品开发的热点。倍流整流半桥变换器因其输出滤波电感电流小(只有输出电流的一半),输出电流纹波小的优点,在低压、大电流变换器中得到广泛的应用[1]。

对于低电压、大电流输出的DC/DC变换器,同步整流技术正得到广泛应用。同步整流技术采用低导通电阻的功率MOS管代替开关变换器中的快恢复二极管,起整流管的作用,从而达到降低整流损耗,提高效率的目的。但是,实现同步整流,关键在于如何实现同步整流驱动信号时序的控制。目前,实现电压型自驱动的方式主要有副边绕组电压驱动,辅助绕组电压驱动和输出滤波电感电压驱动三种。本文在分析比较前两种自驱动方式的基础上,研究一种通过输出滤波电感耦合产生驱动信号,达到在死区时间保证同步整流管开通的目的。

1 变换器工作原理和同步整流自驱动方式

半桥倍流整流电路如图1所示,假设各器件均为理想器件,两个主开关S1和S2组成了一个半桥结构,其驱动信号是有一定死区时间的互补信号。

图1 半桥倍流整流变换器拓扑

变换器的稳态工作原理如下[5]:S1开通,S2截止时,Usec为正,SR1导通,SR2关断,L1电流增加,经负载、SR1、变压器副边形成回路,同时L2电流减小,经负载、SR1形成回路。……

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