【問】TI UCC28950 如何實現同步整流的
Ucc28950移相全橋控制器在當今的高性能電源系統(tǒng)中提供了同類最佳的效率。Ucc28950現實了全橋控制以及同步整流輸出級的有源控制。初級側信號提供了可編程延遲,以確保寬負載電流及輸入電壓范圍內的ZVT操作,而負載電流則自然地調節(jié)次級側同步整流器開關延遲,從而最大限度地提升了總體系統(tǒng)效率。
主要特點:
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針對高于效率90%的標準進行了優(yōu)化
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寬輸入/輸出范圍內的自適應ZVT開關切換
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針對同步整流器驅動器的最優(yōu)定時輸出
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DCM模式執(zhí)行用戶可編程操作,并在輕載下降低頻率。
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可編程斜坡補償提供了電流或電壓模式控制
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具有90°相移的同步輸入和同步輸出用語實現兩個電源模塊的主/從交錯式操作
應用:
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移相全橋轉換器
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服務器,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
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太陽能逆變器
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電動汽車
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直流(DC)電機驅動器
全橋移相DC/DC變換器采用UCC28950控制加入同步整流技術可以實現效率的大幅度改善。新的控制方法可以在整個負載范圍內實現ZVS條件。初次級之間精確的自適應的控制信號時序以及特有的輕載工作模式得到了最高轉換效率,節(jié)省功耗。該變換器簡化電路示于圖21。控制器器件位于二次側,雖然位于初級側更好,但是位于二次側允許很容易地達到通訊系統(tǒng)水平,而且能更好地掌控一些瞬態(tài)條件,可以直接驅動同步整流的MOSFET,功率級包括初級側的MOSFET:QA,QB,QC,QD和二次側的同步整流MOSFET:QE和QF。例如,12V輸出的變換器用于服務器系統(tǒng)供電時,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,而在輕載時及猝發(fā)模式下用MOSFET 的體二極管整流。此時輸出功率變得非常低,所有這些傳輸都是基于初級側的電流檢測,檢測采用電流互感器將信號送至二次側。
移相全橋變換器在正常工作模式下主要波形示于圖21,圖中上面六個波形為控制器的輸出驅動信號。正常模式下OUTE和OUTF在開關周期的部分有重疊,此時兩個同步整流MOSFET都導通,而功率變壓器二次側為短路狀態(tài),電流IPR是通過功率變壓器初級線圈的電流,四個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。初級開關和同步整流MOSFET之間合適的時段為臨界狀態(tài),此系為了實現最高的轉換效率以及在此模式下可靠地工作,控制器器件調節(jié)整流器MOSFET的關斷時間隨負載變化,并確保最小的體二極管導通時間和反向恢復損耗。
ZVS是高輸入電壓變換器減少開關損耗的重要特色,用功率開關內部寄生電容和變壓器漏感結合在一起實現??刂破髟谡麄€負載電流范圍內確保ZVS條件。其采用根據負載變化調節(jié)同一腿部初級MOSFET開關之間的延遲時間的方法。控制器還限制最小的導通時間脈沖,輕載時加到變壓器上的方法,允許其儲存足夠的能量于漏感中作到ZVS傳輸。
隨著負載電流從中等負載下降到空載條件,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入猝發(fā)工作模式,這些模式以相關的輸出信號OUTE,OTUF示于圖23。
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工作原理請看冰版的帖子,專門講這個的