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同步整流技術DC-DC模塊電源

鉅大LARGE  |  點擊量:1156次  |  2020年06月17日  

1、概述


2、基本同步整流電路


如圖1所示電路,其副邊為基本同步整流電路,關鍵波形見圖2。當原邊主開關管Q1開通時,通過變壓器T1向副邊傳輸能量,副邊工作在整流狀態,此時SR1的Vgs電壓為變壓器副邊繞組電壓,極性為正,SR2的Vgs電壓為零,因而SR1導通,SR2關斷;當原邊主開關管Q1關斷時,變壓器T1原邊繞組的勵磁電流和負載電流流經C1,C1上的電壓開始上升,當C1電壓升至Vin時,原邊繞組中的負載電流下降為0,在勵磁電流的用途下原邊勵磁電感Lm與電容C1進行諧振,諧振電壓Vr為正弦波,諧振周期Tr=2π√LmC2,諧振電壓Vr加到變壓器T1的原邊繞組上使T1磁復位,同時,副邊也進入到續流狀態,此時SR1的Vgs電壓為0,SR2的Vgs電壓為變壓器副邊繞組電壓,電壓波形為正弦波,極性為正,因而SR1關斷,SR2導通;這樣的工作狀態會周期性重復


3、基本同步整流電路的問題


3.1、續流管的驅動


如圖2中SR2的Vgs波形,由于驅動SR2的是正弦波諧振電壓,受主開關的占空比和諧振參數的影響,電壓波形變化較大,驅動效果也不理想,模塊效率較低。


3.2、輸出并聯


將兩個采用基本同步整流電路的DC-DC模塊電源輸出并聯將會出現很多問題,其中的一個嚴重問題就是電流反灌。下面通過一個簡單的例子說明電流反灌現象。如圖3所示,當模塊2正常工作而模塊1被關斷時,模塊2的輸出電壓VOUT會通過模塊1內部的L、T1的副邊繞組分別加到SR1、SR2的G、S之間,SR1、SR2會因此導通并流過較大的電流,同時,模塊2的輸出電壓VOUT會被拉低。關于模塊1來說,此時的電流是反向流入模塊的,稱之為電流反灌現象。在N個模塊并聯的系統中,設每個模塊的最大輸出電流為Io,當其中一個模塊被關斷時,流入這個模塊的反灌電流將會達到(N-1)IO,這將會帶來嚴重的后果。


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