在主PWM控制器位于初級側的低DC輸出電壓隔離型開關電源(SMPS)中,通常采用專門設計的MOSFET作為同步整流器(SR)。作為SR使用的MOSFET具有非常小的導通損耗,有助于提高系統效率。
在初級側控制的隔離SMPS拓撲中,由于在隔離變壓器次級側沒有PWM控制信號,故欲產生適當的SR控制信號顯得比較困難。但是,可以從變壓器次級輸出獲得有關數據。由于電路寄生元件的存在,同步信號在從隔離變壓器輸出分離(withdrawn)時,相對于初級PWM信號會發生延遲,并且在不連續導通模式(DCM)狀態會出現振蕩。因此,為SR提供驅動的控制電路**能避免發生錯誤的操作。
在初級側控制的隔離拓撲中,為驅動SR需要適當的控制電路,以處理同步時鐘信號(clock)從隔離變壓器的輸出移開,解決驅動信號相對于時鐘輸入的定時等問題。若對SR控制不當,在兩個器件之間會發生“跨越導通”(crossconduction)。同時,在隔離拓撲的次級由于相對于初級主開關(MOSFET)驅動信號的延遲,會在相關元件之間形成短路,發生“貫通”(shootthrough)現象。產生貫通的機理,具體取決于變換器拓撲結構。
2同步整流器的數字控制方法
在用作產生SR驅動信號的方案中,**數字控制方法。
2.1系統基本結構
SR數字控制系統一般由振蕩器(OSC)、限定狀態機構(FiniteStatesMachine,簡寫FSM)、兩個耦合的向上/向下(UP/DOWN)計數器和兩個控制輸出邏輯等單元電路所組成,系統框圖如圖1所示。 控制電路有3個輸入和2個輸出。其中,2個輸出為隔離變換器次級2只MOSFETs提供互補驅動信號,3個輸入包括1個時鐘信號和2個輸出的期望(anticipation)時間設定。不論是接通還是關斷,2個輸出OUT1和OUT2沒有任何交迭。開關頻率為fs的方波信號出現在時鐘輸入端,期望的定時通過外部有關輸入設定。2個計數器工作方式及作用不同:DOWN計數器用于處理輸出截止,UP計數器連續獲取OUT2開關周期期間或OUT1接通時間內的有關數據。控制系統根據前面周期內存儲的有關信息,在開關周期截止期內的輸出被預先處理。采用這種控制方法,開關周期和接通時間(tON)被逐周連續監測。深圳市康達利電子有限公司
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