(最新整理)一種反激同步整流DC-DC變換設(shè)計(jì)

1、(完整)一種反激同步整流dc-dc變換設(shè)計(jì)(完整)一種反激同步整流dc-dc變換設(shè)計(jì) 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)一種反激同步整流dc-dc變換設(shè)計(jì)）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進(jìn)步，以下為(完整)一種反激同步整流dc-dc變換設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容。一種反激同步整流dc-dc變換器設(shè)計(jì)引 言：低

2、壓大電流dcdc模塊電源一直占模塊電源市場需求的一半左右,對(duì)其相關(guān)技術(shù)的研究有著重要的應(yīng)用價(jià)值。模塊電源的高效率是各廠家產(chǎn)品的亮點(diǎn)，也是業(yè)界追逐的重要目標(biāo)之一。同步整流可有效減少整流損耗,與適當(dāng)?shù)碾娐吠負(fù)浣Y(jié)合,可得到低成本的高效率變換器。本文針對(duì)36v75v輸入,3.3v/15a輸出的二次電源模塊，在分析同步整流技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)同步整流的特點(diǎn)，選擇出適合于自驅(qū)動(dòng)同步整流的反激電路拓?fù)?，進(jìn)行了詳細(xì)的電路分析和試驗(yàn)。反激同步整流基本的反激電路結(jié)構(gòu)如圖1。其工作原理：主mosfet q1導(dǎo)通時(shí)，進(jìn)行電能儲(chǔ)存,這時(shí)可把變壓器看成一個(gè)電感，原邊繞組電流ip上升斜率由dip/dt=vs/lp決定，磁芯不

3、飽和，則ip 線性增加；磁芯內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度將從br增加到工作峰值bm;q1關(guān)斷時(shí)，原邊電流將降到零，副邊整流管開通,感生電流將出現(xiàn)在副邊；按功率恒定原則，副邊安匝值與原邊安匝值相等。在穩(wěn)態(tài)時(shí)，開關(guān)導(dǎo)通期間，變壓器內(nèi)磁通增量應(yīng)等于反激期間內(nèi)的磁通變化量,即：vston / npvstoff / ns從此式可見，如果磁通增量相等的工作點(diǎn)穩(wěn)定建立時(shí)，變壓器原邊繞組每匝的伏秒值必然等于副邊每匝繞組的伏秒值。反激變換器的拓?fù)鋵?shí)際就是一個(gè)buckboost組合的變換器拓?fù)涞膽?yīng)用，而且如果副邊采用同步整流，電路總是工作于ccm的模式下，其電壓增益mvo/vskd/(1d）(k為原副邊匝數(shù)比）用pmosfet

4、和mosfet替代圖1中的蕭特基二極管,可以實(shí)現(xiàn)同步整流的4種電路結(jié)構(gòu)如圖2和圖3反激電路的開關(guān)電壓波形見圖4，是標(biāo)準(zhǔn)的矩形波，非常適合同步整流驅(qū)動(dòng)。設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于同步整流管的位置與驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)配合、波形的整形限幅和死區(qū)控制。反激同步整流驅(qū)動(dòng)電路選擇同步整流管的驅(qū)動(dòng)方式有三種：第一種是外加驅(qū)動(dòng)控制電路，優(yōu)點(diǎn)是其驅(qū)動(dòng)波形的質(zhì)量高,調(diào)試方便。缺點(diǎn)是：電路復(fù)雜，成本高，在追求小型化和低成本的今天只有研究價(jià)值，基本沒有應(yīng)用價(jià)值。圖5是簡單的外驅(qū)電路，r1d1用于調(diào)整死區(qū)。該電路的驅(qū)動(dòng)能力較小，在同步整流管的ciss較小時(shí)，可以使用。圖6是在圖5的基礎(chǔ)上增加副邊推挽驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)，可以驅(qū)動(dòng)ciss較

5、大的mosfet。在輸出電壓低于5v時(shí)，需要增加驅(qū)動(dòng)電路供電電源。第二種是自驅(qū)動(dòng)同步整流。優(yōu)點(diǎn)是直接由變壓器副邊繞組驅(qū)動(dòng)或在主變壓器上加獨(dú)立驅(qū)動(dòng)繞組，電路簡單、成本低和自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)是主要優(yōu)勢，在商業(yè)化產(chǎn)品中廣泛使用。缺點(diǎn)是電路調(diào)試的柔性較少，在寬輸入低壓范圍時(shí)，有些波形需要附加限幅整形電路才能滿足驅(qū)動(dòng)要求.圖7和圖8是四種反激同步整流的電路結(jié)構(gòu)。由于vgs的正向驅(qū)動(dòng)都正比于輸出電壓，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)繞組的匝數(shù)可以確定比例系數(shù)，且輸出電壓都是很穩(wěn)定的,所以驅(qū)動(dòng)電壓也很穩(wěn)定。比較麻煩的是負(fù)向電壓可能會(huì)超標(biāo),需要在設(shè)計(jì)變壓器變比時(shí)考慮驅(qū)動(dòng)負(fù)壓幅度。第三種是半自驅(qū)。其驅(qū)動(dòng)波形的上升或下降沿,一個(gè)是由主變壓器提供

6、的信號(hào)，另一個(gè)是獨(dú)立的外驅(qū)動(dòng)電路提供的信號(hào)。圖9是針對(duì)自驅(qū)的負(fù)壓問題，用單獨(dú)的放電回路,提供同步整流管的關(guān)斷信號(hào)，避開了自驅(qū)動(dòng)負(fù)壓放電的電壓超標(biāo)問題.實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)圖7電路，設(shè)計(jì)了一臺(tái)15w樣機(jī)，輸入電壓3675v，輸出5v/3a,體積50mm/25mm/8.5mm。開關(guān)頻率300khz，磁心選用國產(chǎn)fey12.5，變壓器匝比3：1,磁心中柱氣隙0。2mm。同步整流管選擇的主要依據(jù)是：整流管導(dǎo)通電阻盡量小，電壓和電流不超過整流管的電壓和電流限值,這里選用motorola公司的mtb75n05hd（ vds=50v，rds=7m）同步整流管的驅(qū)動(dòng)波形如圖10，為標(biāo)準(zhǔn)的矩形波。實(shí)測的效率曲線如下，低壓滿載時(shí)在87以上。與蕭特基二極管整流的典型效率82相