不對稱半橋同步整流DC/DC變換器
因此,總的導(dǎo)通損耗PCON為
PCON=PSR1CON+PSR2CON=Io2Rdson1(1-D-tz/T)+I(xiàn)o2Rdson2(D-ty/T)(4)
假設(shè)所有寄生電容為線性,整流管SR1的開關(guān)損耗為
PSR1SW=PSR1Ced+PSR1Cgs+PSR1Cds(5)
PSR1Cgs=fCgs(2VinD/n)2(6)
式中:Vin為輸入電壓;
f為開關(guān)頻率;
n=1/n1=1/n2為初級與次級的匝數(shù)比。
PSR1Cds=fCds[2Vin(1-D)/n]2(7)
PSR1Cgd=fCgdp(2VinD/n)2+fCgdn[2Vin(1-D)/n]2(8)
同樣地,SR2的開關(guān)損耗為
PSR2SW=PSR2Cgs+PSR2Cgd+PSR2Cds(9)
PSR2Cgs=fCgs[2Vin(1-D)/n]2(10)
PSR2Cds=fCds(2VinD/n)2(11)
PSR2Cgd=fCgdp[2Vin(1-D)/n]2+fCgdn(2VinD/n)2(12)
式中:Cgdp為vgd>0時的Cgd;
Cgdn為vgd0時的Cgd。
PSW=PSR1SW+PSR2SW=4fVin2CTOT(2D2-2D+1)/n2(13)
式中:CTOT=Cgs+Cds+Cgdp+Cgdn為所有寄生電容之和。
3.3 同步整流管體二極管的導(dǎo)通損耗
兩個體二極管的導(dǎo)通損耗PDCON為
PDCON=PD3CON+PD4CON=(ty+tz)IoVD/T(14)
式中:VD為體二極管的通態(tài)電壓。
將式(4),式(13),式(14)相加就是圖3(a)中變換器總的整流損耗PLOSS。通過以上分析,可以看出變換器的整流損耗與以下參數(shù)有關(guān),即輸出電流Io;輸入電壓Vin;開關(guān)頻率f;漏感Lr;MOSFET自身參數(shù)值。在這些影響因素中,漏感Lr的選擇至關(guān)重要。顯然,Lr越大,損耗越大,因此,為了提高效率,Lr應(yīng)盡可能小。但是,同時又要保證Lr足夠大,以實現(xiàn)主開關(guān)管的ZVS,所以,在選擇Lr的值時,要綜合考慮兩方面的影響,使變換器的性能最優(yōu)。
4 結(jié)語
不對稱半橋DC/DC變換器是一種能實現(xiàn)軟開關(guān)的變換器,與其它拓?fù)湎啾?,具有很多?yōu)點。本文對同步整流技術(shù)在不對稱半橋變換器中的應(yīng)用,從電路工作原理到同步整流驅(qū)動方式的選擇作了全面的介紹,并在此基礎(chǔ)上,分析了變換器的整流損耗,使對影響整流損耗的參數(shù)有了全面的認(rèn)識。
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