數(shù)字控制提高了直流-直流轉(zhuǎn)換器的效率

圖3:同步MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)的傳統(tǒng)配置

同步MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的疊加

通過疊加同步MOSFET 的PWM 柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，可避免在變壓器初級(jí)側(cè)的零狀態(tài)期間發(fā)生損耗。這將在以下三個(gè)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(qū)動(dòng)信號(hào)將消除變壓器次級(jí)中心分接線圈中的磁通，這樣在變壓器次級(jí)和初級(jí)之間實(shí)際上不會(huì)有磁通。

其次，兩個(gè)同步MOSFET 和兩個(gè)變壓器中心分接線圈同時(shí)導(dǎo)通，而不是一個(gè)同步MOSFET 和一個(gè)中心分接變壓器導(dǎo)通。因此，次級(jí)電流將只有一半的有效電阻，與只有一個(gè)同步MOSFET 導(dǎo)通的情況相比，損耗會(huì)降低一半。

圖4:疊加同步MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)以提高效率

最后，在傳統(tǒng)的開關(guān)方法中，有意引入的死區(qū)可能為開關(guān)周期的10%,并且在該死區(qū)期間，高次級(jí)電流將流經(jīng)MOSFET 的高正向壓降內(nèi)部二極管。通過配置同步MOSFET 的PWM 柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)疊加，高次級(jí)電流可流經(jīng)MOSFET 通道。在這種情況下，將只有Rds(ON)損耗，其與死區(qū)中MOSFET 內(nèi)部二極管導(dǎo)致的損耗相比非常小。對(duì)于具有電信輸入(36 至76 VDC)的系統(tǒng)，通過疊加同步MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，直流-直流轉(zhuǎn)換器的效率將提高3 - 4%.

實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)需要靈活的具有完全獨(dú)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(shè)，可輕松實(shí)現(xiàn)此技術(shù)和其他效率提升技術(shù)。

結(jié)論

PSFB 拓?fù)渚哂袑?shí)現(xiàn)現(xiàn)代電源所需效率的潛力。數(shù)字控制使設(shè)計(jì)人員能夠非常精確地控制PSFB拓?fù)浜蛯?shí)現(xiàn)高級(jí)控制技術(shù)(例如疊加同步MOSFET)。新拓?fù)?、新技術(shù)及新理念正在推動(dòng)電源進(jìn)入二十一世紀(jì)。數(shù)字控制器(例如Microchip 的dsPIC? DSC)已經(jīng)為未來的電源需求做好了準(zhǔn)備。