控制驅(qū)動(dòng)VR的方法

　為減小導(dǎo)通損耗及反向恢復(fù)損耗，同步整流需要精確的時(shí)間控制電路，雖然已有幾種方法來產(chǎn)生控制信號(hào)，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(dòng)信號(hào)的定時(shí)系統(tǒng)。其關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)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(shí)間的延遲及溫度變化對(duì)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(dòng)的時(shí)間，在圖1中使用了可調(diào)延遲的電路，該延時(shí)電路包含三個(gè)主要元件，一個(gè)延遲線，一個(gè)乘法器及一個(gè)邏輯與門電路。到延遲線的輸入信號(hào)是相對(duì)每個(gè)延遲元件都延遲幾個(gè)納秒的信號(hào)。為了產(chǎn)生控制導(dǎo)通的延遲，乘法器選擇了使輸出信號(hào)延遲的元件，最后與門確定延遲加到驅(qū)動(dòng)導(dǎo)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(shè)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(shí)間可以設(shè)定，給出幾種開啟延遲時(shí)間，關(guān)閉延遲時(shí)間，或?qū)ΨQ的開啟及關(guān)斷延遲。注意看圖1中是一個(gè)電壓檢測(cè)電路及數(shù)字控制器，為執(zhí)行不同的延時(shí)設(shè)置，會(huì)用不同的電壓檢測(cè)電路及數(shù)字控制器。

　　圖1 可調(diào)延遲電路

　　A、控制驅(qū)動(dòng)VR的執(zhí)行方案

　　控制驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)它的簡(jiǎn)單方法就是用比較器檢測(cè)VR的源漏電壓過零時(shí)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(dòng)的延遲會(huì)產(chǎn)生出來，這要給予考慮。即使非?？斓碾娐?，延遲總量也會(huì)有50ns或更多。此期間體二極管會(huì)導(dǎo)通，并增加大的導(dǎo)通損耗，從檢測(cè)降落的源漏電壓到MOSFET導(dǎo)通時(shí)，一個(gè)邏輯回應(yīng)的固有時(shí)間延遲可以用從最后一個(gè)開關(guān)周期得到的信息處理，去預(yù)置下一次的MOSFET的導(dǎo)通。在此預(yù)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(dòng)作，在源漏電壓降下時(shí)其即導(dǎo)通，而體二極管決不會(huì)導(dǎo)通。

　　圖2展示出控制電路可實(shí)現(xiàn)VR的導(dǎo)通及關(guān)斷。它使用了兩個(gè)乘法器，兩個(gè)記數(shù)器，一個(gè)延遲線及控制MOSFET導(dǎo)通及延遲的膠合邏輯，因此消除了體二極管的導(dǎo)通。電路的描述從MOSFET的開啟延遲開始。PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)初級(jí)側(cè)MOSFET Q1，同時(shí)加到延遲線。當(dāng)電源第一次啟動(dòng)，則LOAD輸入到記數(shù)器為高電平，它設(shè)置了開啟延遲的計(jì)數(shù)器為全部是1(高電平)，而設(shè)置了關(guān)斷延遲計(jì)數(shù)器全部為零(低電平)，隨著計(jì)數(shù)器開始記數(shù)，從控制電路的輸出到柵驅(qū)動(dòng)的結(jié)果之間為最大的導(dǎo)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(shè)置了這些數(shù)值，VR體二極管將會(huì)導(dǎo)通，反饋環(huán)路也將開始調(diào)節(jié)延遲，使之實(shí)現(xiàn)最小的體二極管導(dǎo)通，圖3(a)和(b)展示出VR在導(dǎo)通期間的柵源和漏源電壓，圖3(a)展示在VR導(dǎo)通時(shí)延遲太長(zhǎng)的電路，而圖3(b)展示出最佳延遲時(shí)間。

　　圖3 VR的開啟波形