LLC諧振轉(zhuǎn)換器可提升DC-DC效率
如果將諧振回路正確調(diào)整到開關(guān)頻率,諧振回路將對(duì)基波頻率呈現(xiàn)有限阻抗,而對(duì)所有其他諧波頻率呈現(xiàn)非常高的阻抗。回路的阻抗會(huì)使電壓與電流之間發(fā)生相移,從而允許進(jìn)行零電壓開關(guān)。初級(jí)MOSFET的零電壓開關(guān)如圖4所示。
圖4:在該參考設(shè)計(jì)中,由于諧振回路電流與MOSFET電壓存在相移,半橋MOSFET開關(guān)沒(méi)有任何導(dǎo)通損耗。
設(shè)計(jì)次級(jí)側(cè)時(shí)采用同步整流器代替二極管,以降低次級(jí)側(cè)的導(dǎo)通損耗。這可以減小正向電阻(Rf)和二極管正向電壓產(chǎn)生的損耗。圖5給出了同步整流器的開關(guān)波形。
圖5:為消除次級(jí)側(cè)(同步)整流器的關(guān)斷損耗,在MOSFET電流達(dá)到零后增大MOSFET的漏源電壓。圖注與圖4相同,即綠線=MOSFET柵源電壓,紫線=MOSFET漏源電壓,黃線=MOSFET電流
對(duì)于同步整流,數(shù)字控制執(zhí)行MOSFET開關(guān)無(wú)需在次級(jí)側(cè)采用電流檢測(cè)電路。這使得全波整流器設(shè)計(jì)的效率提高并且成本降低。圖6給出了負(fù)載電流范圍內(nèi)的效率。額外的好處包括提高了補(bǔ)償器設(shè)計(jì)的靈活性,因?yàn)镈SC還實(shí)現(xiàn)了占空比控制的軟啟動(dòng)。
評(píng)論