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控制驱动同步整流简介

发布时间:2020-07-21 17:48:49 阅读: 来源:消防泵厂家

在研究了自驱动同步整流技术之后,我们来关注控制驱动的同步整流,控制驱动的同步整流技术比自驱动通常要复杂一些。当然,控制驱动技术能克服自驱动技术的所有局限,消除体二极管导通,使用精确时间控制电路可减小反向恢复损耗,更进一步,栅驱动电压可设置在最佳电平以使RDS(ON)最小。以及将栅驱动也减至最小,栅驱动电压可由线路电压独立地调整稳定。所有这些都来自增加控制复杂程度后的成本提升。

了解了自驱动同步整流的局限,开始画出同步整流栅驱动所希望的波形,并给出可能的控制信号。图1示出两个同步整流的栅-源电压,漏-源电压。同时给出初级侧MOSFET的源漏电压及PWM IC的控制信号。

注意:PWM控制信号为初级侧为初级侧及次极侧两者。它们在图1中没有差别。

为什么驱动整流的同步整流MOSFET QF要用PWM信号,而驱动回流MOSFET QR用PWM的倒相信号?答案在于:首先在PWM控制信号和功率级电压,电流变化之间有时间间隔。当PWM控制信号在二次侧出现时,比功率级电压,电流的变化要提前很多时间。当然,如果PWM控制信号以初级侧时间参考,它也必须跨过隔离边界。且取决于它如何从初级传输至次极。结果是二次侧信号可能早到,也可能延迟到达。还有,如前所述,它可能成为两个同步整流MOSFET通道所希望的时间间隔。但不幸的是,我们需要两个栅驱动信号之间有些重叠。当两个整流元件导通时。该时间间隙也会随线路电压及寄生电容及电感的变化而改变。可能的最佳解决变法就是使用功率级信息来决定何时整流MOSFET导通。检查图1,紧靠QF即将导通,此刻实际其源漏电压已经到0V。这就允许磁化电流从体内通道流过,替代了体二极管,消除了体二极管的功耗,如果QF此时导通,在初级侧MOSFET Q1导通时,它仍旧导通,而QF的关断,则与Q1的关断同步进行。

图1 控制驱动同步整流的波形

QR的控制需要与被整流的变压器电压同步。随着由QF整流的变压器电压降到0V,QR需尽快地导通。最理想的就是QR的栅源电压立即达到开启阈值。而且QR的源漏电压尽快降到0。这就使得QR的体二极管仅导通极短的时间。而QR的关断则处于非常不同的状态。在自驱动技术中,QR的通道关断系随QF的源漏电压谐振到QR阈值电压以下时动作的,流过QR通道的电流现在必须通过体二极管,而此时Q1导通,会有一个较大的反向恢复损耗,用控制驱动法做同步整流其目标就是要用有源控制QR关断的方法来减小体二极管的导通时间。

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