如何讓同步整流器達到高效率標準

6.

滿載時的系統效率

此轉換器的電流感應電阻(RS)為48.7Ohms，圖2中的電路偏壓(VBIAS)為12V。電阻R3會決定電流感應放大器增益，選取此電阻后，V2將在0V至10V的范圍內運作。對于此設計，使用以下等式針對R3選擇標準電阻值11.5kOhms用于此范例。

最大平均電流感應信號

電阻R5會設定近似的功率位準，以停用同步FET。為防范同步整流器流入輸出電感的逆向電流，必須關閉同步整流器，以免輸出電感電流達到臨界傳導模式。對于此設計，輸出電源為60W時即達到臨界傳導模式。

，達到臨界傳導模式的功率位準

計算電阻R5時，設定在達到臨界傳導模式的功率位準(PC)的1.5倍時，關閉同步整流器，這是為了確保同步整流器在輸出電感達到臨界傳導模式前即已關閉。在此范例中，同步整流器在輸出電源約為90W時關閉。

針對R5選取標準電阻值1.43kOhms。

電阻R6會設定轉換器的遲滯，而且可能需要針對個別應用進行調整。在此范例中，遲滯比較器A2的遲滯約為148mV。視輸出負載及效率而定，這大約達到9W的遲滯。

為了評估電路的運作效率，因此建立SPICE模型進行評估。輸出功率(POUT)從0W到600W不等，經過40毫秒后回復0W。接著監控同步FETQE(QEg)及QF(QFg)節點V2、V3與閘極的輸出功率(POUT)及電壓。此評估顯示同步整流器QE及QF在99W輸出功率時啟用，并且在90W輸出功率時停用。波形請見圖3。

圖3.同步閘極驅動控制

為了達到80PLUSPlatinum效率標準及待機功耗需求，TI已研發全新UCC28950相移全橋式控制器，以TI推出的UCC28950為例，此款裝置整合根據轉換器負載啟用及停用同步整流的電路。

同步整流使得電源供應設計人員能夠達到更高效率標準，然而，若要達到零負載條件下的輸入待機電源需求，可關閉同步整流器以節省電源。本文所介紹的電路能夠根據電源轉換器的負載啟用及停用電源系統中的同步整流器，因此更有助于達到輸入待機功耗需求。