三元件串聯(lián)LLC諧振變流器同步整流策略

2)電壓型自驅(qū)動(dòng)

電壓型自驅(qū)動(dòng)方案如圖6所示。Na1、Na2為變壓器輔助繞組，直接為相應(yīng)的同步整流管提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此驅(qū)動(dòng)方案要求變流器工作于臨界模式或者連續(xù)模式，而且要求變壓器的輔助繞組與相應(yīng)的S R二次側(cè)繞組之間有比較好的耦合，減小驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延時(shí)。但另一方面，此方案又要求變壓器的兩個(gè)二次側(cè)繞組之間具有一定的漏感，以幫助兩個(gè)回路之間實(shí)現(xiàn)換流?？傊?，該方案的變壓器漏感設(shè)計(jì)和整機(jī)變換效率的優(yōu)化很難折中考慮，功率變壓器的設(shè)計(jì)困難，不利于實(shí)際的生產(chǎn)和應(yīng)用。

圖6 電壓型自驅(qū)動(dòng)方案

3)電流型驅(qū)動(dòng)

圖7為幾種典型的電流型驅(qū)動(dòng)方案。傳統(tǒng)的電流型驅(qū)動(dòng)方案如圖7(a)所示，整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)電流互感器(CT)和一個(gè)電壓箝位電路。電路通過(guò)電流互感器對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行采樣，并給同步管提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，多余的驅(qū)動(dòng)能量被箝位電路消耗。該驅(qū)動(dòng)電路比較簡(jiǎn)單，但是有較大的驅(qū)動(dòng)損耗，限制了變流器效率的提高。因此有文獻(xiàn)提出了具有剩余驅(qū)動(dòng)能量回饋功能的電流型驅(qū)動(dòng)方案，如圖7(b)所示。該驅(qū)動(dòng)電路中多余的驅(qū)動(dòng)能量能通過(guò)輔助繞組回饋到主電路，從而可以較大的減少驅(qū)動(dòng)電路的損耗，并簡(jiǎn)化電流互感器的設(shè)計(jì)，但是多繞組的電流互感器大大增加了生產(chǎn)成本。另有文獻(xiàn)提出了一種更為簡(jiǎn)單的電流型驅(qū)動(dòng)方案，如圖7(c)所示。該方案的電流互感器只需一個(gè)副邊繞組，同時(shí)也具有剩余驅(qū)動(dòng)能量回饋的功能，更加有利于實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用。通過(guò)三極管VTd1,它可以準(zhǔn)確地檢測(cè)同步整流管應(yīng)該關(guān)斷的時(shí)刻，從而保證了同步整流電路的可靠性。

圖7 幾種典型的電流驅(qū)動(dòng)方案

4)驅(qū)動(dòng)方式比較

我們將上述驅(qū)動(dòng)方法做了一個(gè)比價(jià)和總結(jié)，如表1所示。從表中可以看出，采用檢測(cè)U DS電壓型外驅(qū)動(dòng)和電流型驅(qū)動(dòng)，變流器可工作于全頻率范圍，符合寬輸入LLC諧振變流器工作于全頻率范圍的要求。

表1 不同的同步整流管驅(qū)動(dòng)方案比較

3 改進(jìn)的電流型同步整流方案

1)一次側(cè)電流采樣方案

為了簡(jiǎn)化電流型同步整流方案和二次側(cè)布板走線，進(jìn)一步提高二次側(cè)效率和功率密度，這里分別先看一次側(cè)電流采樣方案，如圖8和圖9所示。