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如何在谐振LLC半桥中实施同步整流器

发布时间:2020-10-04 来源:Brian King 责任编辑:wenwei

【导读】谐振 LLC 半桥转换器非常适合离线大功率应用 (200-800W),因为一次侧 FET 可从零电压开关 (ZVS) 中获得极大的优势。LLC 转换器需要相当窄的输入范围,因此通常伴随有 PFC 前端。在这些功率级下,输出整流二极管中的损耗会成为一个大问题,其可降低输出电压。使用同步 FET 替代二极管似乎是一个缓解这些损耗不言而喻的办法,但应该如何控制同步 FET 呢?
 
幸运的是,LLC 半桥中的二次电流及电压波形非常适合使用 GREEN Rectifier™ 控制器。该款绿色环保整流器控制器一般用在图 1 所示的反激电源中,用来监控同步 FET 上的漏-源电压。
 
如何在谐振LLC半桥中实施同步整流器
图 1.反激转换器中使用的绿色环保整流器控制器
 
在体二极管开始导通时,该绿色环保整流器控制器会感测到正向压降并接通 FET。在 FET 接通时,控制器继续感测漏-源电压,并在电流降到接近 0 安培时关闭 FET。同步 FET 会保持关断状态直到下个开关周期。通过以这种方式控制同步 FET,该 FET 实质上可作为理想的二极管运行。事实上,这些控制器有时被称为“近似理想的二极管仿真器”。
 
在一款绿色环保整流器控制器用在谐振半桥拓扑中时,变压器的二级侧通常配置为倍流器,如图 2 所示。每个二次侧绕组都有其自己的 FET(或并行 FET 组),而且还需要各自的整流器控制器。同步 FET 将出现等于输出电压两倍的电压应力。通过将 LLC 的 ZVS 特性与同步整流技术进行整合,可实现极高的效率。例如,PMP5967 可从 380VDC 输入生成 12V/460W 输出,效率超过 94%。
 
如何在谐振LLC半桥中实施同步整流器
图 2. LLC 谐振半桥转换器中使用的绿色环保整流器控制器
 
此外,下面是 PowerLab 库中的几项参考设计……
 
●   PMP4332 — 5V80A 低高度高效率电源
●   PMP5967 — 支持同步整流器的、400VDC 输入、460W 下 12V 的 LLC
●   PMP8920 — 通用输入 TM PFC 及 LLC 转换器
 
 
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