如何在谐振LLC半桥中实施同步整流器

作者:brian king 德州仪器
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。
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%。
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
阅读原文, 请参见: http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2013/12/10/powerlab-notes-how-to-implement-synchronous-rectifiers-in-a-resonant-llc-half-bridge.aspx


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