【問】TI UCC28950 如何實(shí)現(xiàn)同步整流的
Ucc28950移相全橋控制器在當(dāng)今的高性能電源系統(tǒng)中提供了同類最佳的效率。Ucc28950現(xiàn)實(shí)了全橋控制以及同步整流輸出級(jí)的有源控制。初級(jí)側(cè)信號(hào)提供了可編程延遲,以確保寬負(fù)載電流及輸入電壓范圍內(nèi)的ZVT操作,而負(fù)載電流則自然地調(diào)節(jié)次級(jí)側(cè)同步整流器開關(guān)延遲,從而最大限度地提升了總體系統(tǒng)效率。
主要特點(diǎn):
2
針對(duì)高于效率90%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了優(yōu)化
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寬輸入/輸出范圍內(nèi)的自適應(yīng)ZVT開關(guān)切換
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針對(duì)同步整流器驅(qū)動(dòng)器的最優(yōu)定時(shí)輸出
2
DCM模式執(zhí)行用戶可編程操作,并在輕載下降低頻率。
2
可編程斜坡補(bǔ)償提供了電流或電壓模式控制
2
具有90°相移的同步輸入和同步輸出用語實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電源模塊的主/從交錯(cuò)式操作
應(yīng)用:
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移相全橋轉(zhuǎn)換器
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服務(wù)器,通信電源
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工業(yè)電源系統(tǒng)
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高密度電源架構(gòu)
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太陽能逆變器
2
電動(dòng)汽車
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直流(DC)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
全橋移相DC/DC變換器采用UCC28950控制加入同步整流技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)效率的大幅度改善。新的控制方法可以在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)ZVS條件。初次級(jí)之間精確的自適應(yīng)的控制信號(hào)時(shí)序以及特有的輕載工作模式得到了最高轉(zhuǎn)換效率,節(jié)省功耗。該變換器簡(jiǎn)化電路示于圖21。控制器器件位于二次側(cè),雖然位于初級(jí)側(cè)更好,但是位于二次側(cè)允許很容易地達(dá)到通訊系統(tǒng)水平,而且能更好地掌控一些瞬態(tài)條件,可以直接驅(qū)動(dòng)同步整流的MOSFET,功率級(jí)包括初級(jí)側(cè)的MOSFET:QA,QB,QC,QD和二次側(cè)的同步整流MOSFET:QE和QF。例如,12V輸出的變換器用于服務(wù)器系統(tǒng)供電時(shí),采用中心抽頭整流器和L-C輸出濾波器是通用的選擇。
為了保持在不同輸出功率下的高效率,在中載和滿載下變換器工作在正常同步整流模式,而在輕載時(shí)及猝發(fā)模式下用MOSFET 的體二極管整流。此時(shí)輸出功率變得非常低,所有這些傳輸都是基于初級(jí)側(cè)的電流檢測(cè),檢測(cè)采用電流互感器將信號(hào)送至二次側(cè)。
移相全橋變換器在正常工作模式下主要波形示于圖21,圖中上面六個(gè)波形為控制器的輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。正常模式下OUTE和OUTF在開關(guān)周期的部分有重疊,此時(shí)兩個(gè)同步整流MOSFET都導(dǎo)通,而功率變壓器二次側(cè)為短路狀態(tài),電流IPR是通過功率變壓器初級(jí)線圈的電流,四個(gè)波形的底部展示的是整流MOSFET的源漏電壓VDS-QE和VDS-QF,在輸出電感上的電壓VLOUT,通過電感的電流ILOUT。初級(jí)開關(guān)和同步整流MOSFET之間合適的時(shí)段為臨界狀態(tài),此系為了實(shí)現(xiàn)最高的轉(zhuǎn)換效率以及在此模式下可靠地工作,控制器器件調(diào)節(jié)整流器MOSFET的關(guān)斷時(shí)間隨負(fù)載變化,并確保最小的體二極管導(dǎo)通時(shí)間和反向恢復(fù)損耗。
ZVS是高輸入電壓變換器減少開關(guān)損耗的重要特色,用功率開關(guān)內(nèi)部寄生電容和變壓器漏感結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)。控制器在整個(gè)負(fù)載電流范圍內(nèi)確保ZVS條件。其采用根據(jù)負(fù)載變化調(diào)節(jié)同一腿部初級(jí)MOSFET開關(guān)之間的延遲時(shí)間的方法。控制器還限制最小的導(dǎo)通時(shí)間脈沖,輕載時(shí)加到變壓器上的方法,允許其儲(chǔ)存足夠的能量于漏感中作到ZVS傳輸。
隨著負(fù)載電流從中等負(fù)載下降到空載條件,控制器選擇最有效的節(jié)能方法,將控制器從正常工作模式轉(zhuǎn)變到斷續(xù)電流二極管整流模式,終于在非常輕載和空載條件下進(jìn)入猝發(fā)工作模式,這些模式以相關(guān)的輸出信號(hào)OUTE,OTUF示于圖23。
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工作原理請(qǐng)看冰版的帖子,專門講這個(gè)的