通信用高频开关电源技术发展过程综述 |
1.1.2 ZVS移相全桥
从20世纪90年代中期，ZVS移相全桥软开关技术已广泛地应用于中、大功率电源领域。该项技术在MOSFET的开关速度不太理想时，对变换器效率的提升起了很大作用，但其缺点也不少。第一个缺点是增加了一个谐振电感，导致一定的体积与损耗，并且谐振电感的电气参数需要保持一致性，这在制造过程中是比较难控制的；第二个缺点是丢失了有效的占空比[1]。此外，由于同步整流更便于提高变换器的效率，而移相全桥对二次侧同步整流的控制效果并不理想。最初的PWM ZVS移相全桥控制器，UC3875/9及UCC3895仅控制初级，需另加逻辑电路以提供准确的次极同步整流控制信号；如今最新的移相全桥PWM控制器如LTCl922/1、 LTC3722-1/-2，虽然已增加二次侧同步整流控制信号，但仍不能有效地达到二次侧的ZVS/ZCS同步整流，但这是提高变换器效率最有效的措施之一。而LTC3722-1/-2的另一个重大改进是可以减小谐振电感的电感量，这不仅降低了谐振电感的体积及其损耗，占空比的丢失也有所改进。
1.1.3 同步整流
同步整流包括自驱动与外部驱动。自驱动同步整流方法简单易行，但是次级电压波形容易受到变压器漏感等诸多因素的影响，造成批量生产时可靠性较低而较少应用于实际产品中。对于12V至 20V左右输出电压的变换则多采用专门的外部驱动IC，这样可以达到较好的电气性能与更高的可靠性。
TI公司提出了预测驱动策略的芯片 UCC27221/2，动态调节死区时间以降低体二极管的导通损耗。ST公司也设计出类似的芯片 STSR2/3，不仅用于反激也适用于正激，同时改进了连续与断续导通模式的性能。美国电力电子系统中心(CPES)研究了各种谐振驱动拓扑以降低驱动损耗[2]，并于1997年提出一种新型的同步整流电路，称为准方波同步整流，可以较大地降低同步整流管体二极管的导通损耗与反向恢复损耗，并且容易实现初级主开关管的软开关[3]。凌特公司推出的同步整流控制芯片LTC3900和LTC3901可以更好地应用于正激、推挽及全桥拓扑中。 |
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