數字控制提高了直流-直流轉換器的效率

圖3:同步MOSFET 柵極驅動的傳統配置

同步MOSFET 柵極驅動信號的疊加

通過疊加同步MOSFET 的PWM 柵極驅動信號，可避免在變壓器初級側的零狀態期間發生損耗。這將在以下三個方面提高電源效率。

首先，在中心分接的全波整流器中，疊加同步MOSFET 的柵極驅動信號將消除變壓器次級中心分接線圈中的磁通，這樣在變壓器次級和初級之間實際上不會有磁通。

其次，兩個同步MOSFET 和兩個變壓器中心分接線圈同時導通，而不是一個同步MOSFET 和一個中心分接變壓器導通。因此，次級電流將只有一半的有效電阻，與只有一個同步MOSFET 導通的情況相比，損耗會降低一半。

圖4:疊加同步MOSFET 柵極驅動信號以提高效率

最后，在傳統的開關方法中，有意引入的死區可能為開關周期的10%,并且在該死區期間，高次級電流將流經MOSFET 的高正向壓降內部二極管。通過配置同步MOSFET 的PWM 柵極驅動信號疊加，高次級電流可流經MOSFET 通道。在這種情況下，將只有Rds(ON)損耗，其與死區中MOSFET 內部二極管導致的損耗相比非常小。對于具有電信輸入(36 至76 VDC)的系統，通過疊加同步MOSFET 柵極驅動信號，直流-直流轉換器的效率將提高3 - 4%.

實現這些技術需要靈活的具有完全獨立PWM 輸出的電源控制器。DSC(例如dsPIC? DSC)提供了靈活性以及PWM 外設，可輕松實現此技術和其他效率提升技術。

結論

PSFB 拓撲具有實現現代電源所需效率的潛力。數字控制使設計人員能夠非常精確地控制PSFB拓撲和實現高級控制技術(例如疊加同步MOSFET)。新拓撲、新技術及新理念正在推動電源進入二十一世紀。數字控制器(例如Microchip 的dsPIC? DSC)已經為未來的電源需求做好了準備。