鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：937次 | 2019年12月27日
“白金”計(jì)算機(jī)電源設(shè)計(jì)的一些技巧
80+TM和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)拯救氣候行動計(jì)劃（ClimateSaversComputing）™給計(jì)算機(jī)電源設(shè)立了一個強(qiáng)有力的效率標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的白金級別規(guī)定計(jì)算機(jī)電源在20%額定負(fù)載狀態(tài)下必須有90%的效率，50%額定負(fù)載時效率必須達(dá)到94%，而在100%負(fù)載時效率必須達(dá)到91%。
為了滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，一些電源設(shè)計(jì)人員選擇使用一個具有同步整流的相移、全橋接DC/DC轉(zhuǎn)換器。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種比較好的選擇，因?yàn)樗梢栽谥鱂ET上實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)（ZVS）。一種普遍使用的驅(qū)動同步整流器的方法是利用已經(jīng)存在的信號驅(qū)動主FET。這樣做存在的唯一問題是要求主FET時滯，以實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)。這會導(dǎo)致兩個同步整流器在快速續(xù)流期間同時關(guān)閉，從而允許過多的體二極管導(dǎo)電，最終降低系統(tǒng)效率。本文的目的是建議使用不同的時序，驅(qū)動這些同步整流器，從而減少體二極管導(dǎo)電并最終提高整體系統(tǒng)效率。
市場上有一些脈寬調(diào)制器（PWM），其設(shè)計(jì)目標(biāo)是用于控制相移、全橋接轉(zhuǎn)換器，而非驅(qū)動同步整流器（QE和QF）。工程師們發(fā)現(xiàn)他們可以通過PWM控制器的控制信號OUTA和OUTB來控制同步FET，這樣便可以在本應(yīng)用中使用這些控制器。圖1顯示了其中一款轉(zhuǎn)換器中的一個功能示意圖。
問題：
通過延遲H橋接（QA、QB、QC、QD）的FET導(dǎo)通，PWM控制器有助于在這些轉(zhuǎn)換器中實(shí)現(xiàn)ZVS。FETQA和QB導(dǎo)通和斷開轉(zhuǎn)換過渡之間的延遲（tDelay）會使同步FETQE和QF同時斷開，從而允許其主體二極管實(shí)施上述導(dǎo)電行為。下列方程式較好地估算了續(xù)流期間QE和QF的主體二極管傳導(dǎo)損耗：
其中POUT為輸出功率，VOUT為輸出電壓，VD為主體二極管的正向壓降，而fs為電感開關(guān)頻率。
QE和QF的主體二極管傳導(dǎo)損耗（PDiode）過多會使設(shè)計(jì)達(dá)不到白金標(biāo)準(zhǔn)。更多詳情，請參見圖1和圖2。如圖所示，OUTA驅(qū)動FETQA和QF，而OUTB驅(qū)動FETQB和QE。V1為LOUT和COUT濾波器網(wǎng)絡(luò)輸入的電壓，而VQEd和VQFd為相應(yīng)同步整流器QE和QF的電壓。
