当前位置：文档之家 › 一种高效率多输出同步整流电路的设计_胡旭

一种高效率多输出同步整流电路的设计_胡旭

  • 格式：pdf
  • 大小：608.45 KB
  • 文档页数：3

下载文档原格式

  / 3

合集下载

双管正激输出同步整流电路[实用新型专利]

双管正激输出同步整流电路[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021512548.1(22)申请日 2020.07.27(73)专利权人 武汉海德博创科技有限公司地址 430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区高新大道999号武汉新能源研究院大楼G2-1012(72)发明人 赵勇兵　段双意　夏华东　(74)专利代理机构 武汉经世知识产权代理事务所(普通合伙) 42254代理人 马君胜(51)Int.Cl.H02M 3/335(2006.01)H02M 7/217(2006.01)H02M 1/32(2007.01)(54)实用新型名称双管正激输出同步整流电路(57)摘要本实用新型涉及一种双管正激输出同步整流电路，包括：主变压器，所述主变压器包括：初级绕组和次级绕组；初级逆变单元，初级逆变单元包括：与初级绕组相连接的第一整流管和第二整流管、与第一整流管和第二整流管相连接的第一二极管和第二二极管；次级整流单元，次级整流单元包括：依次与次级绕组相连接的第三整流管、第四整流管和第五整流管、连接于所述第五整流管两端的调配电容，以及，第三二极管；以及，滤波单元。

由于肖特基二极管无恢复时间，所以在死区时间里第一整流管的寄生二极管导通不会造成主变压器的次级绕组短时短路，因此也不会产生电流、电压尖峰,拓扑的可靠性、自兼容性和电磁兼容性相比普通同步整流电路更佳。

权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 212392810 U 2021.01.22C N 212392810U1.一种双管正激输出同步整流电路，其特征在于，包括：主变压器，所述主变压器包括：初级绕组和次级绕组；与电压输入端相连接的初级逆变单元，所述初级逆变单元包括：与所述初级绕组相连接的第一整流管和第二整流管、与所述第一整流管和第二整流管相连接的第一二极管和第二二极管；与所述次级绕组相连接的次级整流单元，所述次级整流单元包括：依次与所述次级绕组相连接的第三整流管、第四整流管和第五整流管、连接于所述第五整流管两端的调配电容，以及，一端连接于所述第三整流管、另一端连接于所述第五整流管的第三二极管；以及，连接于所述第三二极管相连接的滤波单元。

一种宽输入功率范围的高效率整流电路[发明专利]

一种宽输入功率范围的高效率整流电路[发明专利]

专利名称：一种宽输入功率范围的高效率整流电路专利类型：发明专利
发明人：刘长军,何忠奇,朱铧丞,杨阳,黄卡玛
申请号：CN202010752018.2
申请日：20200730
公开号：CN111865107B
公开日：
20220225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种宽输入功率范围的高效率整流电路，该整流电路包括顶层微带结构、中间介质基板和底层金属底板，顶层微带结构设置于中间介质基板的上表面，底层金属底板设置于中间介质基板的下表面；顶层微带结构包括输入端口、隔直电容、小功率整流单元、大功率整流单元、低通滤波网络和输出端口。

本发明仅使用三段微带线，通过并联小功率整流单元和大功率整流单元，采用自适应动态分配功率策略，实现了宽功率范围的整流，并且保持了较高的整流效率。

申请人：四川大学
地址：610064 四川省成都市武侯区一环路南一段24号
国籍：CN
代理机构：北京正华智诚专利代理事务所(普通合伙)
代理人：李林合
更多信息请下载全文后查看。

基于NCP1252A和FAN6204的双管正激电路设计与实验研究

基于NCP1252A和FAN6204的双管正激电路设计与实验研究

基于NCP1252A和FAN6204的双管正激电路设计与实验
研究
童西雄
【期刊名称】《船电技术》
【年(卷),期】2017(037)003
【摘要】针对普通自驱式同步整流存在的电路复杂、效率不高、可靠性低等问题,讨论了一种使用NCP 1252A和FAN6204设计的具有输出同步整流功能的双管正激电路,分析了电路原理,给出了设计步骤,并将该电路成功用于某型雷达接收机电源,验证了分析、设计的有效性.
【总页数】3页(P13-15)
【作者】童西雄
【作者单位】湖北工业大学,武汉430068
【正文语种】中文
【中图分类】TN710
【相关文献】
1.基于双管正激的电容器充电电源控制策略研究 [J], 张辉;林磊;谭林丰
2.基于双管正激的新型智能电表供电系统研究 [J], 赖茂松;陈建军
3.基于碳化硅功率器件的宽输入电压双管正激式直流电源研究 [J], 王长庚;谢敬仁;沙龙
4.基于TM5103双管正激开关电源的设计 [J], 郑伟龙
5.基于双管正激拓扑的AC/DC开关电源磁性器件设计 [J], 杨旭东;吕小刚;刘崇义因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

同步整流技术及其在DCDC变换器中的应用

同步整流技术及其在DCDC变换器中的应用

同步整流技术及其在DC／DC变换器中的应用摘要：同步整流技术是采用通态电阻极低的功率MOSFET来取代整流二极管，因此能大大降低整流器的损耗，提高DC／DC变换器的效率，满足低压、大电流整流的需要。

首先介绍了同步整流的基本原理，然后重点阐述同步整流式DC／DC 电源变换器的设计。

关键词：同步整流；磁复位；箝位电路；DC／DC变换器1 同步整流技术概述近年来随着电源技术的发展，同步整流技术正在向低电压、大电流输出的DC／DC变换器中迅速推广应用。

DC／DC变换器的损耗主要由3部分组成：功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出端整流管的损耗。

在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。

快恢复二极管（FRD）或超快恢复二极管（SRD）可达1.0～1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管（SBD），也会产生大约0.6V的压降，这就导致整流损耗增大，电源效率降低。

举例说明，目前笔记本电脑普遍采用3.3V甚至1.8V或1.5V的供电电压，所消耗的电流可达20A。

此时超快恢复二极管的整流损耗已接近甚至超过电源输出功率的50％。

即使采用肖特基二极管，整流管上的损耗也会达到（18％～40％）PO，占电源总损耗的60％以上。

因此，传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要，成为制约DC／DC变换器提高效率的瓶颈。

同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。

它能大大提高DC／DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。

功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。

用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。

为满足高频、大容量同步整流电路的需要，近年来一些专用功率MOSFET不断问世，典型产品有FAIRCHILD公司生产的NDS8410型N沟道功率MOSFET，其通态电阻为0.015Ω。

一种高效率多输出同步整流电路的设计

一种高效率多输出同步整流电路的设计
Ｈ Ｕ Ｘｕ，ＬＩ Ｕ Ｊ ｉ ｎ ｇ
（ Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ３ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｆ ｏ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｍ ｒ ａ ｄ ａ ｒ Ｉ Ｃ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｙ ｌ ｏ ｗｅ ｒ ，ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ａｎ ｔ ｔ ｌ ｙ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｓ ，ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｙ ｂ ｒ ｉ ｄ ｔ ｏ ｏｌ ｐ ｏ ｇ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｆ ｕ ｌ ｌ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｌ ｆ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ － ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｆ ｉ ｅ ｒ ，ａ ｎｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｐ ＷＭ ｏｎ ｃ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ｈ ｉ ｐ ｓ ｎｄ ａ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎａ ｒ ｌ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｏ ｆ ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ｎｓ ａ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｓ ｎｃ ｙ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｆ ｉ ｅ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ

高效率同步整流控制器

高效率同步整流控制器

高效率同步整流控制器
佚名
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2015(0)12
【摘要】APR343的电路配置利用外部MOSFET来增加灵活性。

器件通过感测MOSFET漏源电压，在不连续传导模式下进行同步整流，当输出电压低于某个阈值，给出周期信号去驱动MOSFET。

【总页数】1页(P60-60)
【关键词】同步整流控制器;MOSFET;电路配置;漏源电压;输出电压;周期信号;传导模;不连续
【正文语种】中文
【中图分类】TN624
【相关文献】
1.正激变换器副边同步整流与同步续流专用控制器STSR2应用电路详解（1） [J], 刘胜利
2.正激变换器副边同步整流与同步续流专用控制器STSR2应用电路详解（二） [J], 刘胜利
3.同步整流通过降低功耗提高效率 [J], Anthony Fagnani
4.一种高效率多输出同步整流电路的设计 [J], 胡旭;刘静
5.一种单相高效率同步整流电源 [J], 夏鲲;谭媛;袁印
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于llc的48v输出同步整流电路设计模块

基于llc的48v输出同步整流电路设计模块

基于llc的48v输出同步整流电路设计模块基于LLC的48V输出同步整流电路设计模块1. 引言随着能源转型和新能源技术的快速发展，直流电源系统在各个领域得到了广泛应用。

而48V输出同步整流电路设计模块作为一种高效、稳定的直流电源解决方案，被越来越多的人关注和采用。

本文旨在探讨基于LLC谐振拓扑的48V输出同步整流电路设计模块，在深度和广度上给读者全面的了解。

2. 基本原理2.1 LLC谐振拓扑LLC谐振拓扑是一种采用谐振电感、谐振电容和高频变压器的拓扑结构，常用于高功率电源或变频器的设计。

其具有高效率、低热损耗和低谐波输出等特点，适用于48V输出同步整流电路设计模块。

2.2 同步整流技术同步整流技术是指在开关电源中使用MOSFET等器件代替传统的二极管整流，以降低开关损耗和提高转换效率。

结合LLC谐振拓扑，可以实现高效率、低功耗的48V输出同步整流电路设计模块。

3. 设计要点3.1 选取合适的器件在48V输出同步整流电路设计模块中，器件的选择至关重要。

应选择高效率、低开关损耗的MOSFET和谐振电感，以提高转换效率和降低功耗。

3.2 控制策略采用合适的控制策略对LLC谐振拓扑进行控制，保证其在工作频率范围内保持稳定。

常见的控制策略有频率调谐、幅度调制和复合控制等，根据具体需求进行选择。

3.3 输出滤波设计为了减小输出纹波，应设计适当的输出滤波电路。

常用的滤波元件包括电容和电感，可以有效降低纹波幅度，提高输出质量。

4. 总结回顾基于LLC谐振拓扑的48V输出同步整流电路设计模块，通过合理选择器件、控制策略和输出滤波设计等，可以实现高效率、低功耗的直流电源转换。

它具有提高能源利用率、减少能源浪费的优点，适用于电力系统、工业控制、通信设备等领域。

个人观点和理解：从我个人的角度来看，基于LLC的48V输出同步整流电路设计模块是一种十分有前景和应用价值的技术。

其高效率、低能耗的特点符合目前节能环保的需求，而且在电力系统稳定性和可靠性方面也有优势。

一种应用同步整流技术的高效率正激变换器的设计

一种应用同步整流技术的高效率正激变换器的设计

Fig. 5 Structure of interleaving transformer
电路满载时的驱动波形如图 6 所示 , ( a) 中的输 入电压为 36V, ( b) 中的输入电压为 48V, ( c) 中的输 入电压为 70V。在三个驱动波形图中 , 通道 1 为主 开关管的栅极驱动电压波形 , 通道 2 为 S1 的栅极电 压驱动波形, 通道 3 为 S2 的栅极电压驱动波形。 从实验结果中可以看出 , S1 的栅极电压驱动波 形和主开关管的时序完全一致 , S2 的栅极电压驱动 波形和主开关管的时序正好相反 , 这是主开关管和 同步整流管理想的驱动电压波形。在同步整流管需
[ 3]
图 2 栅极电荷保持电压驱动 正激变换器 Fig. 2 Forward converter with gate charge retention voltage driving synchronous rectification 图 3 栅极电 荷保持电压驱动同步整流器改进电路
第一个问题是栅极电荷的保持时间。在栅极电 荷保持阶段 , S2 的栅极电荷可能经过 D、 S2 和 S3 放 电。二极管存在反向漏电流 , 同步整流管的栅源极 和漏源极之间均存在漏电流。一般来说, 同步整流 管的栅极寄生电容电荷大约为 60nC, 栅源极漏电流 大约为 100nA, 漏源极漏电流大约为 100 A。肖特基 二极管的反向漏电流大约为 1mA。对于快恢复二极 管, 反向漏电流只有 1 A。如果栅极驱动门槛电压 为 2V, 其初始电压为 5V。当 D 为肖特基二极管时 , 栅极电压保持在门槛电压之上的时间大约为 36 s。
收稿日期 : 2002 03 07
作者简介 : 胡宗波 ( 1976 ) , 男 , 湖北 籍 , 硕士生 , 主攻低电压大电流功率变换器拓扑结构 ; 张 波 ( 1962 ) , 男 , 福建 籍 , 教授 , 博导 , 博士 , 主攻低电压大电流功率变换器拓扑结构。

毕业设计论文-高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真word文档下载

毕业设计论文-高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真word文档下载

编号
XXXX大学
毕业设计
题目高频同步整流BUCK变换器的
设计与仿真
学生姓名XX
学号XX
系部自动化系
专业电气工程与自动化班级XX
指导教师XX 副教授
二〇一〇年六月
XX大学
本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

作者签名：年月日
（学号）：
高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真
摘要
便携式电子产品的广泛应用，推动了开关电源技术的迅速发展。

因为开关电源具有体积小、重量轻以及功率密度和输出效率高等诸多优点，己经逐渐取代了传统的线性电源，随之成为电源芯片中的主流产品。

随着开关电源技术应用领域的扩大，对开关电源的要求也日益提高，高效率、高可靠性以及高功率密度成为趋势，这就对开关电源芯片设计提出了新的挑战。

本文首先概述了现有开关电源设计技术及其发展趋势，接着介绍了BUCK变换器的电路结构、工作原理及控制原理。

最后进行了芯片系统的仿真研究，其中首先介绍了所选芯片的性能特点及其经典电路图，然后利用LTSPICE进行了仿真验证。

关键词：开关电源，BUCK变换器，同步整流，LTSPICE仿真。

一种同步整流Buck_flyback拓扑的研究

一种同步整流Buck_flyback拓扑的研究

储存在变压器磁场中的能量通过 VD1 释放，一方面
给 C2 充电，另一方面向负载供电。此时 Flyback 的输
出电压 Uo2 等于 uN2，次级电流从 IN2max 开始线性下
降，其下降率为：
diN2 = Uo1 ·N1 dt Lf N2
（17）
Flyback 变换器电流工作状态可分为 3 种模式：
容提供。VD1 上所承受的反向电压为：
UVD1=Uo2+
N2 N1
（Uin-Uo1）
（3）
由式（3）可知 VD1 所承受的最大反向电压也比
传统 Flyback 低。由于变压器的次级绕组开路，只有
初级绕组工作，相当于一个电感，其电感量为变压器
初级激磁电感量 LN1，因此初级电流 iN1 从 IN1min 开始 线性增加，其增长率和增长量分别为：
不一致和输出滤波电感、电容较小引起的，但不影响 导通和关断时均实现了 ZVS。图 6e 示出该并联开关
总的输出电流波形。
电源与单台开关电源及相控整流电源的效率对比曲
图 6b 示出电源的总输出电流 Io 和各功率单元 输出电流 In（n=1，2，3）波形，由图可见，各功率单元 模块的输出电流非常接近，均流效果良好，且 Io 波 形平滑、稳定。
（Hohai University，Nanjing 210013，China） Abstract：For the digital controller used more and more popular in the module power supply，its high standby quiescent current and power consumption make the traditional auxiliary power supply approach difficult to meet the design requirements.The proposed synchronous rectifier Buck-flyback （SR Buck-flyback） topology is analyzed.The steady state operation principles is given.The experimental results verify the correctness of the analysis. Keywords：synchronous rectifier；digital control；module power supply；flyback

一种新型同步整流式多路输出变换器研究

一种新型同步整流式多路输出变换器研究

低压多路输出的 DC /DC 变换器具有广泛的用 途。但要消除各输出支路间的交叉调节, 实现每路 输出的精确稳压 , 则具有相当的难度。多路输出变 换器依据变压器的次级多绕组提供多路输出 , 但通 常只能做到对一个主要输出实现精确稳压的闭环控 制。为了实现多路输出电压的精确稳压调节 , 目前 有代表性的方法是采用磁放大器方式。但因为磁性 器件的固有特点和非线性回路的设计较困难 , 使得 磁放大器方式的多路输出 DC /DC 变换器的容量较 小 , 体积和分散性较大 , 效率较低, 其应用受到限制。 随着低通态电阻的 MOSFET 器件的出现, 用它取代 具有较高压降的整流二极管, 作为同步整流器 ( Syn chronous Rect ifier) 使用 , 可以大幅度减小整流损耗 , 使得次级各输出支路之间独 立采用 PWM 调节, 实 [ 1] 现了输出电压的稳定 。这一技术称为同步整流
R esearch of a N ew M ulti output Converter w ith Synchronous R ectifier
LU L , i ZHANG Sheng - fa , YAO Guo-shun ( A ir force Radar Acade m y, W uhan 430019, Ch in a ) Abstract : T he desig n prin ciple of a fo r w ard mu lti outpu t DC /DC converter is d iscussed , based on the Synchronous Rectif ication technology. A new type o f desig n sche m e as post regu lator w ith Buck converter is brought fo r w ard . U sing in tegrated ch ip UC 3482 to desig n contro l circu i, t an experi m ent is done to prove its ava ilability. K ey w ord s : m ulti outpu; t synchronous rectifier ( SR) ; PWM regu lator
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
为获 得 如 图 ４ 所 示 时 序 关 系 的 驱 动 波 形，在 ＰＷＭ 芯片 ＳＧ３５２５和驱动芯片ＩＸＤＮ４１４后端接上两 个次级的激励变压器。并将同步整流管端的驱动信号 反 接 ，以 获 得 反 相 互 补 的 激 励 波 形 。
３ 电 路 参 数 的 设 计 和 实 验 结 果
图 ３ ＩＲＦＳ４０１０ 的 驱 动 特 性
车的速度或距离信息，调 度 人 员 预 先 设 置 工 作 程 序 和 时刻表，列车将依据 这 些 预 先 设 置 自 动 运 行 和 自 动 调 整停站时分。为了实 现 列 车 的 车 站 停 靠 要 求，要 依 据 控制程序来进 行。ＡＴＣ 系 统 使 轨 道 运 营 效 率 和 安 全 系统大幅提高。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｍｏｄｅｒｎ ｒａｄａｒ ＩＣ ｓｕｐｐｌｙ ｖｏｌｔａｇｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｄｅｍａｎｄｉｎｇ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｌｏｗｅｒ，ｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙ ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｒｅｎｄｓ，ｕｓｉｎｇ ｈｙｂｒｉｄ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｆｕｌｌ ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ ｈａｌｆ ｂｒｉｄｇｅ ｃｕｒｒｅｎｔ－ｄｏｕｂｌｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ，ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｄ ＰＷＭ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈｉｐｓ ａｎｄ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｒｉｖｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｓ ａ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｕｌｔｉ－ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ．
图 １ 全 桥 倍 流 同 步 整 流 电 路
１ 混 合 型 电 路 拓 扑
现设计研制一台 高 效 率 多 输 出 同 步 整 流 电 源，采 用全桥、半桥加倍 流 同 步 整 流 的 电 路 拓 扑 结 构。 全 桥 倍流同步整流的电路 拓 扑 如 图 １ 所 示，半 桥 倍 流 同 步
收 稿 日 期 ：２０１３－１１－１７ 作者简介：胡 旭（１９８５－），男，湖 北 仙 桃 人，硕 士，工 程 师，研 究 方向为电力电子与电力传动。 刘 静 （１９８４－），女，湖 北 京 山 人，硕 士，工 程 师，研 究 方 向 为 电 力电子与电力传动。
· ４２ ·
图 ２ 半 桥 倍 流 同 步 整 流 电 路
其 中 ，倍 流 同 步 整 流 与 半 波 整 流 和 全 波 整 流 相 比 ， 具有以下优点：
（１）电 感 电 流 和 变 压 器 次 级 电 流 小 ，整 流 管 导 通 损 耗以及变压器铜损较小；
（２）双电感交错 滤 波，可 在 电 感 值 较 小 的 前 提 下， 减 小 电 流 纹 波 ，并 提 高 动 态 响 应 性 能 ；
（４）倍流整流的 滤 波 电 感 可 以 被 集 成 到 主 变 压 器 中 ，减 少 了 元 件 数 量 和 总 体 体 积 。
实验结果证明，本 电 路 拓 扑 提 供 了 三 路 不 同 幅 值 并 相 互 隔 离 的 输 出 电 压 ，并 可 以 降 低 整 流 损 耗 ，提 高 整 流 效 率 ，变 换 器 的 转 换 性 能 也 得 到 了 很 大 的 改 善 。
同步整流管的驱动时序关系如图４所示。
３．１ 电 路 参 数 这 种 多 输 出 同 步 整 流 电 路 输 入 电 压 为 ４８ Ｖ（３０ Ｖ
～７０ Ｖ），三 路 输 出 电 压 分 别 为 ８ Ｖ／３２ Ａ，５ Ｖ／８ Ａ，－５ Ｖ／２ Ａ。单路８ Ｖ／３２ Ａ 采用全桥倍流同步整流电路， 如图１所示；单路５ Ｖ／８ Ａ 采 用 半 桥 倍 流 同 步 整 流 电 路，单路－５ Ｖ／２ Ａ 采 用 半 桥 全 波 整 流 电 路，如 图 ２ 所 示，三路输出电压 相 互 隔 离。 全 桥 电 路 输 出 滤 波 电 感 取２×２ ｍＨ，半桥电 路 输 出 滤 波 电 感 取 ２×４ ｍＨ，开 关 频 率 为 １００ ｋＨｚ。 元 器 件 清 单 如 下 ：
同步整流管 选 定 后，使 用 ＰＷＭ 控 制 芯 片 的 外 驱 动方式对同步整流管提高驱动电压。同步整流管的外 驱动方式是指 ＰＷＭ 信 号 经 过 适 当 的 组 合 和 延 时 后， 作为同步整流管的驱动信号。同步整流管的驱动电压 从附加的外部驱动电 路 获 得，可 以 提 供 比 较 精 确 的 控 制时 序。 基 于 本 驱 动 方 式 的 诸 多 优 势，此 处 采 取 ＰＷＭ 控制芯片 ＳＧ３５２５和ＩＸＤＮ４１４驱动的方式。由 于此电源为３路独立 隔 离 输 出，电 路 在 具 备 ３ 路 隔 离 辅助电源的同时各路驱动信号也需要与主电路隔离， 此处 采 用 驱 动 变 压 器 隔 离 的 方 式。 同 步 整 流 管 ＩＲＦＳ４０１０ 的 驱 动 特 性 如 图 ３ 所 示 。
ＶＳ１～ＶＳ４，ＶＳ７～ＶＳ８：ＩＲＦ１３１０，Ｉｄ＝４２ Ａ，Ｕｄｓ＝ １００ Ｖ，Ｒｄｓ（ｏｎ）＝０．０３６Ω；
ＶＳ５～ ＶＳ６，ＶＳ９ ～ ＶＳ１０：ＩＲＦＳ４０１０，Ｉｄ ＝１９０ Ａ， Ｕｄｓ＝１００ Ｖ，Ｒｄｓ（ｏｎ）＝３．３ ｍΩ；
Ｄ１，Ｄ２：１２ ＷＱ０３ＦＮ， 从实验波形可以 看 出，在 能 量 从 原 边 传 送 到 负 载 端 的 过 程 中 ，驱 动 电 压 保 证 了 同 步 整 流 管 的 适 时 导 通 ， 使负载电流 不 从 ＭＯＳ 管 体 二 极 管 流 过，降 低 了 整 流 管 的 导 通 压 降 ，提 高 了 整 机 效 率 。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ；ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｏｕｂｌｅｒ；ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
０ 引 言
整流的电路拓扑如图２所示。
现代雷达集成电源模块的发展趋势是供电电压越 来越低，体积越来越 小，功 率 等 级 不 断 提 高，功 率 密 度 成倍增长。随之带来 的 是 降 低 损 耗 和 散 热 的 问 题，尤 其是在低压大电流输 出 的 领 域，效 率 作 为 至 关 重 要 的 指标被突显出来。过去多采用二极管全波整流或半波 整流的方式进行 ＤＣ／ＤＣ 变换，但在３ Ｖ～８ Ｖ 低电压 输 出 条 件 下 ，二 极 管 正 向 压 降 的 影 响 不 能 够 再 被 忽 视 ， 即使采用肖特基硅二 极 管、快 速 恢 复 开 关 二 极 管 等 作 为输出整流二极管，其 正 向 压 降 均 为 ０．４ Ｖ～０．６ Ｖ， 大电流时的通态功耗很大。随着功率变换器输出电压 的 降 低 ，输 出 电 流 的 增 加 ，整 流 损 耗 成 为 变 换 器 的 主 要 损耗。为了提高变换 器 的 转 换 效 率，必 须 降 低 整 流 损 耗。采用低 导 通 电 阻 的 ＭＯＳＦＥＴ 进 行 同 步 整 流，是 提高变换器效率的一种有效途径。
摘要：针对现代雷达集成电路的供电电压幅值 要 求 越 来 越 低，功 率 密 度 不 断 提 高 的 发 展 趋 势，采 用 全 桥 倍 流 同 步 整
流加半桥倍流同步整流的混合型拓扑，应用 ＰＷＭ 控制芯 片 和 激 励 变 压 器 的 外 驱 动 方 式，设 计 了 一 台 高 效 率 多 输 出 同 步
（３）大 电 流 的 电 路 相 互 连 接 数 目 最 少 ，简 化 了 次 级 的 布 线 ，并 减 少 了 与 布 线 有 关 的 损 耗 ；
２０１４ 年 ３ 月 ２５ 日 第 ３１ 卷 第 ２ 期
胡 旭 ，等 ： 一 种 高 效 率 多 输 出 同步整流电路的设计
Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍａｒ．２５，２０１４，Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．２
图 ４ 同 步 整 流 管 的 驱 动 时 序 关 系
从图４所示的驱 动 时 序 关 系 图 可 以 看 出，当 变 压 器同名端为 正 时，同 步 整 流 管 ＶＳ５、ＶＳ９ 导 通，向 负 载 端提供 电 能；当 变 压 器 同 名 端 为 负 时，同 步 整 流 管 ＶＳ６、ＶＳ１０导通，向负载端提 供 电 能。 负 载 电 流 通 过 同 步整流管流过，导通损耗小。同时，在时间段ｔ１～ｔ２ 之 间，同步整 流 管 的 提 前 导 通 保 证 了 负 载 电 流 从 ＭＯＳ 管漏源极间 流 过，而 不 通 过 其 体 二 极 管；在ｔ３ ～ｔ４ 之 间，同步整流 管 的 延 时 关 断 同 样 提 供 了 ＭＯＳ 管 漏 源 极间的续流 通 道，降 低 了 流 过 ＭＯＳ 管 体 二 极 管 造 成 的导通电流损耗。
３．２ 实 验 结 果 实 验 中 对 同 步 整 流 电 路 在 轻 载 （２０％ 负 载 ）、半 载 、 （下 转 第 ７８ 页 ）
· ４３ ·
２０１４ 年 ３ 月 ２５ 日 第 ３１ 卷 第 ２ 期
Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｍａｒ．２５，２０１４，Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．２
３ 通 信 信 号 系 统 的 发 展
３．１ 系统的应用实现ＩＰ 化 随着科学技术的 飞 速 发 展，轨 道 交 通 信 号 的 发 展
方向必然是实现ＩＰ 化。各种先进技术的成熟运用，可 以保障ＩＰ 服务质量，必将会极力推进轨道交通运营信 号系统实现ＩＰ，如 多 信 息 传 输 技 术、共 享 平 台 和 虚 拟 专用局域网 技 术 等。ＩＰ 化 可 以 有 效 提 高 轨 道 交 通 运 营 管 理 的 效 率 ，使 轨 道 交 通 运 营 的 成 本 更 低 。 ３．２ 通 信 和 信 号 系 统 一 体 化
２ 同 步 整 流 管 以 及 驱 动 方 式 的 选 择
同步整流的原理 是 应 用 ＭＯＳＦＥＴ 管 取 代 不 控 整 流中的肖特基二极管，因 此 选 择 同 步 整 流 管 的 基 本 要 求是导通电 阻 Ｒｄｓ（ｏｎ）尽 量 小，电 压 和 电 流 不 超 过 整 流管的电压和 电 流 限 值。 由 于 输 入 电 压 范 围 是 ３０ Ｖ ～７０ Ｖ，且主变压 器 次 级 电 压 也 超 过 ７０ Ｖ，因 此 本 设 计选择的同步整 流 管 选 取ＩＲ 公 司ＩＲＦＳ４０１０，其 漏 源 极 耐 压 为 １００ Ｖ，导 通 电 阻 为 ３．３ ｍΩ。