正激變換器中同步整流驅(qū)動分析

　　1. 3 　外驅(qū)動同步整流正激變換器

　　外驅(qū)動同步整流正激變換器的電路如圖5 所示,它的主要波形如圖6 所示。在電路中,晶體管Q2 和Q3 被從主開關(guān)管門極驅(qū)動獲得的信號所驅(qū)動,因此,同步整流管的導(dǎo)通時間與變壓器的復(fù)位方式無關(guān),僅取決于門極驅(qū)動信號的時間。從圖6 (c) 、圖6 (d) 可見,當(dāng)從控制電路驅(qū)動同步整流管時,得到Q3 的最大導(dǎo)通時間,它不影響在死區(qū)期間通過二極管D2 的磁化電流的導(dǎo)通時間。在死區(qū)時間內(nèi),晶體管Q2 是關(guān)閉的(對Q2 的門極驅(qū)動較低) ,對于外驅(qū)動的同步整流管,在死區(qū)時間內(nèi),二極管D2 的導(dǎo)通與自驅(qū)動完全相同。在設(shè)置SRs 的理想門極驅(qū)動時間情況下,除了在死區(qū)時間內(nèi)D2 不可避免導(dǎo)通以外,應(yīng)該避免體二極管導(dǎo)通。這就需要非常精確地安排門極驅(qū)動時間,即在施加/ 中止一個SR 的門極驅(qū)動信號的同時,中止/ 施加另一個SR 門極驅(qū)動信號。但是,這種理想的互補驅(qū)動實際上是不可能實現(xiàn)的。在意外情況下,短暫的門極驅(qū)動信號交疊將同時開通2 個SRs ,這會引起副邊短路,造成副邊電流增大,不僅會使效率降低,甚至?xí)龤ё儞Q器。為了避免在實際應(yīng)用中SRs 同時導(dǎo)通,在2 個門極驅(qū)動信號之間一定要加入延遲。但在延遲期間,因為沒有門極驅(qū)動信號作用于SRs ,SRs 的體二極管導(dǎo)通,這就增加了導(dǎo)通損耗,而且?guī)矸聪蚧謴?fù)損耗。因此,控制同步整流驅(qū)動的效果很大程度上依賴于門極驅(qū)動的時間安排。

圖5 外驅(qū)動同步整流正激變換器的電路

圖6 外驅(qū)動同步整流正激變換器主要波形

　　2 　結(jié)　語

　　討論了正激變換器同步整流的驅(qū)動方法,分析了變壓器復(fù)位機制對自驅(qū)動同步整流效果的影響,在一個輸出3. 3 V/ 20 A 的正激變換器中,用同步整流取代傳統(tǒng)的肖特基二極管整流,實驗結(jié)果證明效率提高了1 %～2 %。這說明,同步整流取代肖特基二極管整流對提高變換器效率的作用是明顯的,但效率的提高是有限的,受到包括輸出電壓、輸出電流、SRs 的通態(tài)阻抗、SRs 的正向壓降等許多因素的限制。只有把這些限制因素之間的相互作用分析清楚,選擇正確的驅(qū)動控制方法,才能有效地提高同步整流的效率。