正激變換器中同步整流驅動分析

　　1. 3 　外驅動同步整流正激變換器

　　外驅動同步整流正激變換器的電路如圖5 所示,它的主要波形如圖6 所示。在電路中,晶體管Q2 和Q3 被從主開關管門極驅動獲得的信號所驅動,因此,同步整流管的導通時間與變壓器的復位方式無關,僅取決于門極驅動信號的時間。從圖6 (c) 、圖6 (d) 可見,當從控制電路驅動同步整流管時,得到Q3 的最大導通時間,它不影響在死區期間通過二極管D2 的磁化電流的導通時間。在死區時間內,晶體管Q2 是關閉的(對Q2 的門極驅動較低) ,對于外驅動的同步整流管,在死區時間內,二極管D2 的導通與自驅動完全相同。在設置SRs 的理想門極驅動時間情況下,除了在死區時間內D2 不可避免導通以外,應該避免體二極管導通。這就需要非常精確地安排門極驅動時間,即在施加/ 中止一個SR 的門極驅動信號的同時,中止/ 施加另一個SR 門極驅動信號。但是,這種理想的互補驅動實際上是不可能實現的。在意外情況下,短暫的門極驅動信號交疊將同時開通2 個SRs ,這會引起副邊短路,造成副邊電流增大,不僅會使效率降低,甚至會燒毀變換器。為了避免在實際應用中SRs 同時導通,在2 個門極驅動信號之間一定要加入延遲。但在延遲期間,因為沒有門極驅動信號作用于SRs ,SRs 的體二極管導通,這就增加了導通損耗,而且帶來反向恢復損耗。因此,控制同步整流驅動的效果很大程度上依賴于門極驅動的時間安排。

圖5 外驅動同步整流正激變換器的電路

圖6 外驅動同步整流正激變換器主要波形

　　2 　結　語

　　討論了正激變換器同步整流的驅動方法,分析了變壓器復位機制對自驅動同步整流效果的影響,在一個輸出3. 3 V/ 20 A 的正激變換器中,用同步整流取代傳統的肖特基二極管整流,實驗結果證明效率提高了1 %～2 %。這說明,同步整流取代肖特基二極管整流對提高變換器效率的作用是明顯的,但效率的提高是有限的,受到包括輸出電壓、輸出電流、SRs 的通態阻抗、SRs 的正向壓降等許多因素的限制。只有把這些限制因素之間的相互作用分析清楚,選擇正確的驅動控制方法,才能有效地提高同步整流的效率。