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升压同步整流电源设计

更新时间:2019-12-16 08:48:27 大小:2M 上传用户:xuzhen1查看TA发布的资源 标签:整流电源 下载积分:0分 评价赚积分 (如何评价?) 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

摘要:提出了一种 Boost电路软开关实现方法,即同步整流加上电感电流反向。根据两个开关管实现软开关的条件不同,提出了强管和弱管的概念,给出了满足软开关条件的设计方法。一个24V輸入,40V/2.5A输出,开关频率为 200kHz的同步Boost变换器样机进一步验证了上述方法的正确性,其满载效率达到了 96.9%

关键词:升压电路;软开关;同步整流

引言

轻小化是目前电源产品追求的目标。而提高开关频率可以减小电感、电容等元件的体积。但是,开关频率提高的瓶颈是器件的开关损耗,于是软开关技术就应运而生。一般,要实现比较理想的软开关效果,都需要有一个或一个以上的辅助开关为主开关创造软开关的条件,同时希望辅助开关本身也能实现软开关。

Boost电路作为一种最基本的 DC/DC拓扑而广泛应用于各种电源产品中。由于Boost电路只包含一个开关,所以,要实现软开关往往要附加很多有源或无源的额外电路,增加了变换器的成本,降低了变换器的可靠性

Boost电路除了有一个开关管外还有一个二极管。在较低压输出的场合,本身就希望用一个 MOSFET来替换二极管(同步整流),从而获得比较高的效率。如果能利用这个同步开关作为主开关的辅助管,来创造软开关条件,同时本身又能实现软开关,那将是一个比较好的方案。

本文提出了一种 Boost电路实现软开关的方法。该方案适用于输出电压较低的场合。


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Boost电路的一种软开关实现方法  
摘要: 提出了一种 Boost 电路软开关实现方法,即同步整流加上电感电流反向。根据两个开关管实现软开  
关的条件不同,提出了强管和弱管的概念,给出了满足软开关条件的设计方法。一个  
24V 输入, 40V/2.5A  
输出,开关频率为 200kHz 的同步 Boost 变换器样机进一步验证了上述方法的正确性,其满载效率达到了  
6.9%  
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关键词: 升压电路;软开关;同步整流  
引言  
轻小化是目前电源产品追求的目标。而提高开关频率可以减小电感、电容等元件的体积。但是,开关频率  
提高的瓶颈是器件的开关损耗,于是软开关技术就应运而生。一般,要实现比较理想的软开关效果,都需  
要有一个或一个以上的辅助开关为主开关创造软开关的条件,同时希望辅助开关本身也能实现软开关。  
Boost 电路作为一种最基本的 DC/DC 拓扑而广泛应用于各种电源产品中。 由于 Boost 电路只包含一个开关,  
所以,要实现软开关往往要附加很多有源或无源的额外电路,增加了变换器的成本,降低了变换器的可靠  
性。  
Boost 电路除了有一个开关管外还有一个二极管。在较低压输出的场合,本身就希望用一个  
MOSFET 来替  
换二极管(同步整流) ,从而获得比较高的效率。如果能利用这个同步开关作为主开关的辅助管,来创造软  
开关条件,同时本身又能实现软开关,那将是一个比较好的方案。  
本文提出了一种 Boost 电路实现软开关的方法。该方案适用于输出电压较低的场合。  
1 工作原理  
1 所示的是具有两个开关管的同步  
Boost 电路。其两个开关互补导通,中间有一定的死区防止共态导通,  
如图 2 所示。通常设计中电感上的电流为一个方向,如图  
2 5 个波形所示。考虑到开关的结电容以及死  
5 个阶段,各个阶段的等效电路如图 3 所示。下面简单描述了电感电流不改变  
区时间,一个周期可以分为  
方向的同步 Boost 电路的工作原理。在这种设计下,  
S2 可以实现软开关,但是 S1 只能工作在硬开关状态。  
1)阶段 1t0t1 〕该阶段, S1 导通, L 上承受输入电压, L 上的电流线性增加。在 t1 时刻, S1 关断,该  
阶段结束。  
2)阶段 2t1 t2S1 关断后,电感电流对 S1 的结电容进行充电,使 S2 的结电容进行放电, S2 的漏源电  
压可以近似认为线性下降,直到下降到零,该阶段结束。  

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