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提高AC/DC轉(zhuǎn)換器效率的二次側(cè)同步整流電路設(shè)計(jì)-前言

李慎梓 ? 來源:bertvwang ? 作者:bertvwang ? 2023-02-17 09:25 ? 次閱讀
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前言

近年來,對(duì)AC/DC電源的效率要求越來越高(參考報(bào)道)。其中一種提高AC/DC轉(zhuǎn)換器效率的方法是將二極管整流方式變?yōu)?a target="_blank">同步整流方式。在DC/DC轉(zhuǎn)換器的案例中,通過采用同步整流方式可使效率顯著提升已經(jīng)是眾所周知的事實(shí)。對(duì)于AC/DC轉(zhuǎn)換器來說也是如此,如下圖所示,很容易理解通過將二次側(cè)的整流二極管變更為MOSFET,可大大降低這部分的損耗并提高效率。

在簡單的比較示例中,如果二極管的IF為3A、VF為1V,則損耗為3W。將二極管替換為導(dǎo)通電阻10mΩ的MOSFET后,損耗用I2R計(jì)算得出0.09W,低于二極管的1/30。

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那么,為什么目前仍然有很多AC/DC轉(zhuǎn)換器還采用二極管整流方式呢?

例如,很多中等功率以下的AC/DC轉(zhuǎn)換器采用PWM反激方式,并根據(jù)輸入輸出條件和變壓器規(guī)格以連續(xù)模式工作。如果將這種方式簡單地與同步整流方式組合的話,在連續(xù)模式工作時(shí)將無法正??刂疲淮蝹?cè)開關(guān)元件(MOSFET)和二次側(cè)整流元件(MOSFET)將同時(shí)導(dǎo)通,可能會(huì)因直通電流((Flow-through Current))導(dǎo)致元件損壞。因此,會(huì)產(chǎn)生一些限制,比如增加防止同時(shí)導(dǎo)通的電路、采用不會(huì)以連續(xù)模式工作的準(zhǔn)諧振方式、或使用時(shí)僅通過不連續(xù)模式工作等,存在一些無法簡單地采用同步整流方式的課題。

然而,AC/DC轉(zhuǎn)換器的效率改善是必須的,二極管等元器件的技術(shù)是有局限性的,所以,開發(fā)出了二次側(cè)同步整流控制器。在這里將使用二次側(cè)同步整流控制器ICBM1R001xxF系列,介紹將二極管整流的AC/DC轉(zhuǎn)換器改為同步整流方式的設(shè)計(jì)案例。

計(jì)劃介紹的內(nèi)容如下:

  • 設(shè)計(jì)步驟
  • 設(shè)計(jì)條件
  • 控制器IC選型
  • 元器件選型
  • 電路工作調(diào)整
  • PCB布局
  • 特性評(píng)估

關(guān)鍵要點(diǎn)ト

?由于各國的嚴(yán)格規(guī)定,改善AC/DC轉(zhuǎn)換器的效率已經(jīng)是勢在必行的事情。

?反激式AC/DC轉(zhuǎn)換器采用二次側(cè)同步整流方式存在著要避免直通/擊穿狀態(tài)等課題。

?已經(jīng)開發(fā)出用來實(shí)現(xiàn)二次側(cè)同步整流的控制器IC。

審核編輯:湯梓紅


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