濾波器和PFC輸出電容中常見的高峰值電流得以減小。輸出PFC大電容受益于紋波電流消除是因為流經(jīng)等效串聯(lián)電阻（ESR）的AC RMS電流減小。另外，由于升壓MOSFET在依賴于AC線的零電壓開關(guān)（ZVS）下關(guān)斷，在零電流開關(guān)（ZCS）下導(dǎo)通，故可以進一步提高效率。對于 350W的交錯式BCM PFC設(shè)計，MOSFET散熱器可去掉，如圖1所示。另一方面，CCM PFC設(shè)計中使用的升壓MOSFET則易受與頻率相關(guān)的開關(guān)損耗的影響，而開關(guān)損耗與輸入電流及線電壓成比例。通過在零電流時關(guān)斷交錯式BCM升壓二極管，可避免反向恢復(fù)損耗，從而允許使用成本低廉的快速恢復(fù)整流二極管，而且在某些情況下可以無需散熱器。PFC轉(zhuǎn)換器工作時的固有特點是：輸出電壓調(diào)節(jié)采用電壓型PWM控制時9穩(wěn)態(tài)占空比Du為常數(shù)（即導(dǎo)通時間Ton為常數(shù)），輸人電流接近于正弦波。因此，控制電路中無須乘法器和電流控制，就可以實現(xiàn)功率因數(shù)校正。
對于隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計，半橋是一個很好的拓撲選擇，因為它有兩個互補驅(qū)動的初級端MOSFET，且最大漏源電壓受限于所加的DC輸入電壓。LLC通過可變頻率控制技術(shù)，利用與功率水平設(shè)計相關(guān)的寄生元素來實現(xiàn)ZVS。不過，由于經(jīng)調(diào)節(jié)的DC輸出只使用電容濾波，這種拓撲最適合的是輸出紋波較低、輸出電壓較高的應(yīng)用。
AHB主要用于高性能模塊（如CPU、DMA和DSP等）之間的連接，作為SoC的片上系統(tǒng)總線，它包括以下一些特性：單個時鐘邊沿操作;非三態(tài)的實現(xiàn)方式;支持突發(fā)傳輸;支持分段傳輸;支持多個主控制器;可配置32位~128位總線寬度;支持字節(jié)、半字節(jié)和字的傳輸。AHB系統(tǒng)由主模塊、從模塊和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) AHBInfrastructure）3部分組成，整個AHB總線上的傳輸都由主模塊發(fā)出，由從模塊負責(zé)回應(yīng)。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)則由仲裁器、主模塊到從模塊的多路器、從模塊到主模塊的多路器、譯碼器（decoder）、虛擬從模塊（dummy Slave）、虛擬主模塊（dummy Master）所組成。
對于300W，12V DC-DC轉(zhuǎn)換器，AHB是一種高效的選擇。由于初級電流滯后于變壓器的初級電壓，故可為兩個初級MOSFET的ZVS提供必要條件。類似于LLC，利用 AHB實現(xiàn)ZVS的能力也取決于對電路寄生元素的透徹了解，比如變壓器漏電感、匝間電容和分立式器件的結(jié)電容。相比LLC控制中采用的可變頻率控制方法，固定頻率方案可以大大簡化次級端自驅(qū)動同步整流（SR）的任務(wù)。自驅(qū)動SR的柵極驅(qū)動電壓很容易由變壓器次級端推算出來。增加一個低端MOSFET驅(qū)動器，比如圖2所示的雙路4A FAN3224驅(qū)動器，就可以精確給出通過MOSFST米勒平坦區(qū)的電平轉(zhuǎn)換和高峰值驅(qū)動電流。
圖2.FAN3224，利用 倍流整流器實現(xiàn)自驅(qū)動同步整流（SR）。
這種倍流整流器可用于任何雙端電源拓撲和大DC電流應(yīng)用，它具有好幾個突出的特性。首先，其次級端由一個簡單繞組構(gòu)成，可簡化變壓器結(jié)構(gòu)。其次，由于所需的輸出電感被分配在兩個電感器上，因大電流流入次級端而產(chǎn)生的功耗得到更有效的分布。第三，作為占空比（D）的函數(shù)，兩個電感紋波電流彼此抵消。抵消掉的兩個電感電流之和擁有兩倍于開關(guān)頻率的視在頻率（apparent frequency），故允許更高的頻率，此外流入輸出電感的峰值電流更低。
加在次級端整流器上的電壓不對稱可能是AHB的缺點之一。當AHB在其限值D=0.5附近工作時，加載的SR電壓幾乎可達到匹配。然而，更合理的方案是，通過對變壓器的匝數(shù)比進行設(shè)計，使D在額定工作期間保持在0.25。
調(diào)節(jié)器之后是一個帶自驅(qū)動SR的不對稱半橋DC-DC轉(zhuǎn)換器，如圖1所示。
表1.小型AC-DC電源設(shè)計規(guī)格
表1中的規(guī)格是對全部設(shè)計要求的簡單小結(jié)。主要設(shè)計目標如下：
1.在盡可能寬的范圍上獲得最大效率。
2.實現(xiàn)盡可能小的設(shè)計尺寸。
3.散熱器的使用和尺寸最小化。
12下一頁
分享到：微信QQ空間新浪微博騰訊微博
0
收藏(0)
打印
免費訂閱 ElecFans 信息速遞，掌握即時科技產(chǎn)業(yè)動態(tài)與最新技術(shù)方案
