控制驅(qū)動VR的方法

　為減小導通損耗及反向恢復損耗，同步整流需要精確的時間控制電路，雖然已有幾種方法來產(chǎn)生控制信號，我們現(xiàn)在采用一種從反饋系統(tǒng)來有源控制的柵驅(qū)動信號的定時系統(tǒng)。其關(guān)鍵優(yōu)點在于該電路將根據(jù)元件狀態(tài)的變化來特別調(diào)節(jié)同步整流MOSFET中的不可控的電容。時間的延遲及溫度變化對MOSFET閾值的影響都可以根據(jù)反饋環(huán)來校正。

　　為控制柵軀動的時間，在圖1中使用了可調(diào)延遲的電路，該延時電路包含三個主要元件，一個延遲線，一個乘法器及一個邏輯與門電路。到延遲線的輸入信號是相對每個延遲元件都延遲幾個納秒的信號。為了產(chǎn)生控制導通的延遲，乘法器選擇了使輸出信號延遲的元件，最后與門確定延遲加到驅(qū)動導通的上升沿。從IN到OUT的延遲控制由數(shù)字控制總線來執(zhí)行，數(shù)字總線加到乘法器的地址輸入上。相反地，如果控制總線設置全部為0，則從IN到OUT的延遲就為0，即沒有延遲。幾種不同的延遲時間可以設定，給出幾種開啟延遲時間，關(guān)閉延遲時間，或?qū)ΨQ的開啟及關(guān)斷延遲。注意看圖1中是一個電壓檢測電路及數(shù)字控制器，為執(zhí)行不同的延時設置，會用不同的電壓檢測電路及數(shù)字控制器。

　　圖1 可調(diào)延遲電路

　　A、控制驅(qū)動VR的執(zhí)行方案

　　控制驅(qū)動電路的設計從回流的MOSFET VR開始。隨著其源漏電壓降到零，它將立即被關(guān)斷。一種實現(xiàn)它的簡單方法就是用比較器檢測VR的源漏電壓過零時間，用這種方法的問題在于通過比較器，邏輯電路及柵驅(qū)動的延遲會產(chǎn)生出來，這要給予考慮。即使非?？斓碾娐?，延遲總量也會有50ns或更多。此期間體二極管會導通，并增加大的導通損耗，從檢測降落的源漏電壓到MOSFET導通時，一個邏輯回應的固有時間延遲可以用從最后一個開關(guān)周期得到的信息處理，去預置下一次的MOSFET的導通。在此預期方法中，MOSFET的柵壓開始在其源漏電壓降落之前就增加。此期間讓柵壓提前動作，在源漏電壓降下時其即導通，而體二極管決不會導通。

　　圖2展示出控制電路可實現(xiàn)VR的導通及關(guān)斷。它使用了兩個乘法器，兩個記數(shù)器，一個延遲線及控制MOSFET導通及延遲的膠合邏輯，因此消除了體二極管的導通。電路的描述從MOSFET的開啟延遲開始。PWM控制信號驅(qū)動初級側(cè)MOSFET Q1，同時加到延遲線。當電源第一次啟動，則LOAD輸入到記數(shù)器為高電平，它設置了開啟延遲的計數(shù)器為全部是1(高電平)，而設置了關(guān)斷延遲計數(shù)器全部為零(低電平)，隨著計數(shù)器開始記數(shù)，從控制電路的輸出到柵驅(qū)動的結(jié)果之間為最大的導通延遲及最小的關(guān)斷延遲。

　　圖2 VR的控制電路

　　隨著延遲設置了這些數(shù)值，VR體二極管將會導通，反饋環(huán)路也將開始調(diào)節(jié)延遲，使之實現(xiàn)最小的體二極管導通，圖3(a)和(b)展示出VR在導通期間的柵源和漏源電壓，圖3(a)展示在VR導通時延遲太長的電路，而圖3(b)展示出最佳延遲時間。

　　圖3 VR的開啟波形