桑 泉,涂俊杰,许育林

(北方通用电子集团第214研究所,江苏 苏州 215163)



单端反激有源钳位和同步整流技术研究

桑 泉*,涂俊杰,许育林

(北方通用电子集团第214研究所,江苏 苏州 215163)

有源钳位技术通常只在正激DC/DC功率电源拓扑结构中。现介绍有源钳位和同步整流技术在反激拓扑结构中的应用及研究。通过有源钳位和同步整流应用到反激式拓扑中的原理设计技术,以及厚膜和模块立体混装技术,以达到电源高效率和高功率密度的目的。通过5 V/20 W电源样品设计和组装以及模拟试验,电源样品功率密度达50.8 W/inch3,效率为89.2%,纹波为43 mV。试验样品证明反激式有源钳位和同步整流技术是提高中小功率隔离电源功率密度的最有效技术途径。

电源技术;反激有源钳位;同步整流;功率密度

在隔离DC/DC电源常规拓扑中,主功率开关管约占总损耗40%,输出整流器约占总损耗45%,变压器等磁性元件损耗约占总损耗的10%,其它部分的损耗约占5%。可见,主开关管的损耗和输出整流器的损耗占比例之和就为总损耗的85%。常规输出整流器是肖特基功率二极管,在电源输出大电流时,就有较大的前向压降,从而功率损耗较大。为解决输出整流器损耗大的问题,业界提出同步整流这一概念。应用有源钳位技术后,主开关管降低了关断电压尖峰和导通尖峰,从而降低了主开关管的功率损耗。反激拓扑中只有一个输出整流管和多个输出电容,和其它拓扑比较是元器件最少的一种拓扑,所以研究和探讨反激式有源钳位和同步整流技术对提高DC/DC开关电源功率密度具有重要意义。……