改進(jìn)交錯(cuò)式DC/DC轉(zhuǎn)換器
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圖2所示為一個(gè)雙相交錯(cuò)式雙開關(guān)正向轉(zhuǎn)換器的實(shí)驗(yàn)波形，本例采用ADI公司的數(shù)字控制器ADP1043實(shí)施控制。當(dāng)總負(fù)載電流降至某一閾值以下時(shí)，第二相位禁用。如圖3所示，當(dāng)一個(gè)相位關(guān)斷時(shí)，輕載效率得到提高。實(shí)施和不實(shí)施相位優(yōu)化控制的輕載效率差可能高達(dá)15%。
圖2：利用ADP1043實(shí)現(xiàn)自動(dòng)相位關(guān)斷
B. 通過DCM操作實(shí)時(shí)優(yōu)化效率
從圖3可以看出，對(duì)于極低的負(fù)載，即使以單相工作，效率也會(huì)大幅下降。原因之一是轉(zhuǎn)換器的副邊使用同步整流器（圖1），當(dāng)輸出電流水平低于電流紋波時(shí)，反向電流就會(huì)流過輸出電感，這種循環(huán)電流會(huì)引起導(dǎo)通損耗。為了提高效率，一種解決方案是關(guān)斷所有副邊同步整流器，放任體二極管或并聯(lián)二極管（多數(shù)情況下是肖特基二極管）自由處理。當(dāng)負(fù)載足夠低時(shí)，轉(zhuǎn)換器以斷續(xù)電流模式(DCM)工作，從而避免循環(huán)電流的問題。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/178917.htm
圖3：高效率交錯(cuò)式雙開關(guān)正向轉(zhuǎn)換器
采用這種方案，轉(zhuǎn)換器效率比連續(xù)電流模式(CCM)高5%。此外，輕負(fù)載時(shí)關(guān)斷一相可以進(jìn)一步提高整個(gè)應(yīng)用負(fù)載范圍的效率。
D. 其它考慮除了采取上述措施來優(yōu)化實(shí)時(shí)效率以外，設(shè)計(jì)師還必須仔細(xì)考慮功率級(jí)和控制器的設(shè)計(jì)。功率級(jí)、檢測網(wǎng)絡(luò)和反饋控制電路存在固有的傳播延遲，因此在快速負(fù)載升壓瞬變過程中，系統(tǒng)必須保持第一相位的輸出電壓穩(wěn)定后，才能啟動(dòng)第二相位。而且，系統(tǒng)應(yīng)能短時(shí)間處理全功率。晶體管的選擇應(yīng)當(dāng)基于這種熱敏感條件。此外，磁學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)能避免系統(tǒng)在較高輸出電流下發(fā)生飽和。
至于控制器，反饋補(bǔ)償器需要根據(jù)不同的工作模式進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)楣β始?jí)傳遞函數(shù)會(huì)隨著相數(shù)和CCM/DCM條件的不同而改變。這就需要控制器提供智能管理，傳統(tǒng)的控制器很難勝任。另外，數(shù)字電源管理控制器能夠自動(dòng)檢測負(fù)載條件，并且平穩(wěn)切換到合適的轉(zhuǎn)換器模式。
各相均流交錯(cuò)式操作本身并不能確保電流均勻分配。由于并聯(lián)各相共享同一電壓反饋，所以不存在因基準(zhǔn)電壓不匹配而導(dǎo)致的誤差。因此，負(fù)載不平衡與器件容差、驅(qū)動(dòng)不平衡和時(shí)序誤差有關(guān)。
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