如何讓同步整流器達(dá)到高效率標(biāo)準(zhǔn)

6.

滿載時的系統(tǒng)效率

此轉(zhuǎn)換器的電流感應(yīng)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(yīng)放大器增益，選取此電阻后，V2將在0V至10V的范圍內(nèi)運(yùn)作。對于此設(shè)計，使用以下等式針對R3選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻值11.5kOhms用于此范例。

最大平均電流感應(yīng)信號

電阻R5會設(shè)定近似的功率位準(zhǔn)，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(guān)閉同步整流器，以免輸出電感電流達(dá)到臨界傳導(dǎo)模式。對于此設(shè)計，輸出電源為60W時即達(dá)到臨界傳導(dǎo)模式。

，達(dá)到臨界傳導(dǎo)模式的功率位準(zhǔn)

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

針對R5選取標(biāo)準(zhǔn)電阻值1.43kOhms。

電阻R6會設(shè)定轉(zhuǎn)換器的遲滯，而且可能需要針對個別應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。在此范例中，遲滯比較器A2的遲滯約為148mV。視輸出負(fù)載及效率而定，這大約達(dá)到9W的遲滯。

為了評估電路的運(yùn)作效率，因此建立SPICE模型進(jìn)行評估。輸出功率(POUT)從0W到600W不等，經(jīng)過40毫秒后回復(fù)0W。接著監(jiān)控同步FETQE(QEg)及QF(QFg)節(jié)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(qū)動控制

為了達(dá)到80PLUSPlatinum效率標(biāo)準(zhǔn)及待機(jī)功耗需求，TI已研發(fā)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(jù)轉(zhuǎn)換器負(fù)載啟用及停用同步整流的電路。

同步整流使得電源供應(yīng)設(shè)計人員能夠達(dá)到更高效率標(biāo)準(zhǔn)，然而，若要達(dá)到零負(fù)載條件下的輸入待機(jī)電源需求，可關(guān)閉同步整流器以節(jié)省電源。本文所介紹的電路能夠根據(jù)電源轉(zhuǎn)換器的負(fù)載啟用及停用電源系統(tǒng)中的同步整流器，因此更有助于達(dá)到輸入待機(jī)功耗需求。