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如何在諧振LLC半橋中實施同步整流器

發(fā)布時間:2020-10-04 來源:Brian King 責任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】諧振 LLC 半橋轉(zhuǎn)換器非常適合離線大功率應(yīng)用 (200-800W),因為一次側(cè) FET 可從零電壓開關(guān) (ZVS) 中獲得極大的優(yōu)勢。LLC 轉(zhuǎn)換器需要相當窄的輸入范圍,因此通常伴隨有 PFC 前端。在這些功率級下,輸出整流二極管中的損耗會成為一個大問題,其可降低輸出電壓。使用同步 FET 替代二極管似乎是一個緩解這些損耗不言而喻的辦法,但應(yīng)該如何控制同步 FET 呢?
 
幸運的是,LLC 半橋中的二次電流及電壓波形非常適合使用 GREEN Rectifier™ 控制器。該款綠色環(huán)保整流器控制器一般用在圖 1 所示的反激電源中,用來監(jiān)控同步 FET 上的漏-源電壓。
 
如何在諧振LLC半橋中實施同步整流器
圖 1.反激轉(zhuǎn)換器中使用的綠色環(huán)保整流器控制器
 
在體二極管開始導(dǎo)通時,該綠色環(huán)保整流器控制器會感測到正向壓降并接通 FET。在 FET 接通時,控制器繼續(xù)感測漏-源電壓,并在電流降到接近 0 安培時關(guān)閉 FET。同步 FET 會保持關(guān)斷狀態(tài)直到下個開關(guān)周期。通過以這種方式控制同步 FET,該 FET 實質(zhì)上可作為理想的二極管運行。事實上,這些控制器有時被稱為“近似理想的二極管仿真器”。
 
在一款綠色環(huán)保整流器控制器用在諧振半橋拓撲中時,變壓器的二級側(cè)通常配置為倍流器,如圖 2 所示。每個二次側(cè)繞組都有其自己的 FET(或并行 FET 組),而且還需要各自的整流器控制器。同步 FET 將出現(xiàn)等于輸出電壓兩倍的電壓應(yīng)力。通過將 LLC 的 ZVS 特性與同步整流技術(shù)進行整合,可實現(xiàn)極高的效率。例如,PMP5967 可從 380VDC 輸入生成 12V/460W 輸出,效率超過 94%。
 
如何在諧振LLC半橋中實施同步整流器
圖 2. LLC 諧振半橋轉(zhuǎn)換器中使用的綠色環(huán)保整流器控制器
 
此外,下面是 PowerLab 庫中的幾項參考設(shè)計……
 
●   PMP4332 — 5V80A 低高度高效率電源
●   PMP5967 — 支持同步整流器的、400VDC 輸入、460W 下 12V 的 LLC
●   PMP8920 — 通用輸入 TM PFC 及 LLC 轉(zhuǎn)換器
 
 
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