隔離開關電源同步整流器數(shù)字控制與驅(qū)動技術(shù)

圖6在TS1tON2下的OUT2及相關波形

隔離開關電源同步整流器數(shù)字控制與驅(qū)動技術(shù)

圖9STSR2在單端正向變換器中的應用

圖10STSR3在回掃式變換器中的應用電路

圖11STSR4在雙端拓撲結(jié)構(gòu)中的應用電路

INHIBIT當該腳輸入高于非常低的一個門限電壓時，OUTGATE2使能。在正向變換器應用中，迫使OUTGATE2的接通時間減至最小。

32STSR3

STSR3是為驅(qū)動在回掃式拓撲中的一個SR而專門設計的控制IC，其引腳名稱（符號）及應用電路如圖10所示。STSR3與STSR2比較，主要區(qū)別是STSR3僅有一個大電流柵極驅(qū)動輸入（OUTGATE）。

33STSR4

STSR4是指定用于驅(qū)動推挽、半橋或全橋式雙端輸出拓撲結(jié)構(gòu)中SR的控制IC。該器件的典型應用電路如圖11所示。STSR4含有兩個大電流N溝道MOSFETs驅(qū)動器輸出，同時有兩個時鐘輸入（CLOCK1和CLOCK2），分別接收來自隔離變壓器次級繞組上的時鐘信號。

STSR2、STSR3和STSR4在不同類型的隔離式拓撲結(jié)構(gòu)應用中，都是從變壓器的次級輸出獲得時鐘信號，對作為SR使用的一只或兩只MOSFETs產(chǎn)生恰當?shù)臇艠O驅(qū)動信號，完全解決了在控制SR中易于出現(xiàn)的全部問題，有效地提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

4結(jié)語

在隔離SMPS拓撲中，用于驅(qū)動SR的數(shù)字控制/驅(qū)動技術(shù)，相對于需要附加磁復位技術(shù)的所謂“自驅(qū)動同步整流”方法來說，具有許多優(yōu)點。數(shù)字控制方法主PWM控制器在初級側(cè)的SMPS隔離拓撲中，為利用直接來自于變壓器次級輸出的同步數(shù)據(jù)提供了便利。數(shù)字控制方法所提供的驅(qū)動信號數(shù)值，總是能與MOSFETs的柵極范圍相一致，可使MOSFETs體二極管的導通時間盡可能短。通過采用一些附加技術(shù)，能允許變換器在DCM操作。采用數(shù)字方法，有效地解決了被認為與SR驅(qū)動信號產(chǎn)生有關的“跨越導通”和“貫通”等關鍵問題。

采用帶有較少引腳的STSRx系列ICs，可使SR數(shù)字控制電路大為簡化。對于ICs外部元件，其中包括SETANT腳外部用作設定預期時間的電阻，在精度和溫度特性等方面沒有嚴格的要求。STSRx系列ICs，對于來自變換器開關頻率和占空比的突然變化，具有快速瞬態(tài)響應特性。

所有其它有關SR控制的技術(shù)，如模擬控制方法等都存在不少缺點。其控制電路中的很多元件，諸如電容器等，要求具有嚴格的容差和穩(wěn)定性。而利用鎖相環(huán)（PLL）技術(shù)，也需要大量元件，且同步器件帶有較多的引腳。另外這種控制方法，對于開關頻率和占空比的擾動，瞬態(tài)響應速度也相對比較慢。

STSRx系列ICs的推出，為SMPS隔離拓撲中同步整流器的控制與驅(qū)動，提供了有效的手段和便利。