同步整流技術(shù)DC-DC模塊電源

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(guān)鍵波形見圖2。當(dāng)原邊主開關(guān)管Q1開通時(shí)，通過變壓器T1向副邊傳輸能量，副邊工作在整流狀態(tài)，此時(shí)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(dǎo)通，SR2關(guān)斷;當(dāng)原邊主開關(guān)管Q1關(guān)斷時(shí)，變壓器T1原邊繞組的勵(lì)磁電流和負(fù)載電流流經(jīng)C1，C1上的電壓開始上升，當(dāng)C1電壓升至Vin時(shí)，原邊繞組中的負(fù)載電流下降為0，在勵(lì)磁電流的作用下原邊勵(lì)磁電感Lm與電容C1進(jìn)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(fù)位，同時(shí)，副邊也進(jìn)入到續(xù)流狀態(tài)，此時(shí)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(guān)斷，SR2導(dǎo)通;這樣的工作狀態(tài)會(huì)周期性重復(fù)

3、基本同步整流電路的問題

3.1、續(xù)流管的驅(qū)動(dòng)

如圖2中SR2的Vgs波形，由于驅(qū)動(dòng)SR2的是正弦波諧振電壓，受主開關(guān)的占空比和諧振參數(shù)的影響，電壓波形變化較大，驅(qū)動(dòng)效果也不理想，模塊效率較低。

3.2、輸出并聯(lián)

將兩個(gè)采用基本同步整流電路的DC-DC模塊電源輸出并聯(lián)將會(huì)產(chǎn)生很多問題，其中的一個(gè)嚴(yán)重問題就是“電流反灌”。下面通過一個(gè)簡(jiǎn)單的例子說(shuō)明“電流反灌”現(xiàn)象。如圖3所示，當(dāng)模塊2正常工作而模塊1被關(guān)斷時(shí)，模塊2的輸出電壓VOUT會(huì)通過模塊1內(nèi)部的L、T1的副邊繞組分別加到SR1、SR2的G、S之間，SR1、SR2會(huì)因此導(dǎo)通并流過較大的電流，同時(shí)，模塊2的輸出電壓VOUT會(huì)被拉低。對(duì)于模塊1來(lái)說(shuō)，此時(shí)的電流是反向流入模塊的，稱之為“電流反灌”現(xiàn)象。在N個(gè)模塊并聯(lián)的系統(tǒng)中，設(shè)每個(gè)模塊的最大輸出電流為Io，當(dāng)其中一個(gè)模塊被關(guān)斷時(shí)，流入這個(gè)模塊的反灌電流將會(huì)達(dá)到(N-1)×IO，這將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果。