倍流整流半桥变换器同步整流驱动技术的研究

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1、通馋电．潦1叉术2011年5月25日第28卷第3期TelecomPowerTechnologyMay25，2011，Vo1．垫：兰文章编号：1009—3664(2011)03—0014—04倍流整流半桥变换器同步整流驱动技术的研究陈志宇，陈为，卢增艺(福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108)摘要：针对由于倍流整流电路的开关死区时间，使得一般的自驱动无法提供同步整流管驱动信号，导致体二极管导通，从而降低同步整流效率的问题，研究了一种新型的倍流同步整流自驱动电路，介绍了其工作原理，分析了影响同步整流驱动信号质量

2、的参数。仿真和实验验证了该方案的可行性。关键词：倍流整流；同步整流；自驱动中图分类粤：TN_712文献标识码：AStudyofSynchronousRectifierDrivenintheSymmetricalHalf-BridgeConverterwithCurrent—DoublerConverterCHENZhi—yu．CHENWei，LUZeng-yi(CollegeofElectrica1EngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China)

3、Abstract：Duringthedeadtimeofcurrent-doublerconverter，self-drivencaftprovidedrivensignalofsynchronousrec—tifierMOSFET，thatleadstObodydiodeturnon，andasaconsequence，theeffciencyislowered．Tosolvethisproblem，Thispaperstudiesanewsynchronousrectifierself-drivencircuit，

4、andintroducestheworkingprincipleoftopology，thenanalyzestheparameters，impactingthedrivensigna1．Thefeasibilityofcurrent—doublerself-drivenconverterdesignhasbeenverifiedthroughsimulationandexperiment．KeyWOrds：current-doubler；synchronousrectifier；self-driven0引言1变换器工

5、作原理和同步整流自驱动方式随着对分布式电源系统需求的逐步加大，对变换半桥倍流整流电路如图1所示，假设各器件均为器的高效和高功率密度的要求不断增加。尤其是对于理想器件，两个主开关S和S2组成了一个半桥结构，输出电压3．3V及以下、输出电流高达几十安培以上其驱动信号是有一定死区时间的互补信号。的低压、大电流DC／DC模块电源，成为功率变换技术研究和产品开发的热点。倍流整流半桥变换器因其输出滤波电感电流小(只有输出电流的一半)，输出电流纹波小的优点，在低压、大电流变换器中得到广泛的应用[13。对于低电压、大电流输出的DC／D

6、C变换器，同步整流技术正得到广泛应用。同步整流技术采用低导通电阻的功率MOS管代替开关变换器中的快恢复二极管，起整流管的作用，从而达到降低整流损耗，提高效图1半桥倍流整流变换器拓扑率的目的。但是，实现同步整流，关键在于如何实现同变换器的稳态工作原理如下[5]：S开通，截止步整流驱动信号时序的控制。目前，实现电压型自驱时，为正，SR导通，SR关断，L。电流增加，经负动的方式主要有副边绕组电压驱动，辅助绕组电压驱载、SR、变压器副边形成回路，同时L2电流减小，经负动和输出滤波电感电压驱动三种。本文在分析比较前载、SR形成回

7、路。开通，S，截止时，U为负，SR。两种自驱动方式的基础上，研究一种通过输出滤波电导通，SR关断，L2电流增加，经负载、SR2、变压器副边感耦合产生驱动信号，达到在死区时间保证同步整流形成回路，同时L电流减小，经负载、SR2形成回路。管开通的目的。在死区时问，S、s2都截止，U为零，L电流减小，经负载、SR2形成回路。L2电流也减小，经负载、SR形成回收稿日期：2011-01-10路。具体工作波形如图2所示。基金项目：国家自然科学基金资助项目(50877010)；福建省自为保证同步整流管SR、SR2在各自整流和死区然科

8、学基金资助项目(2009J01242)。时间内可靠开通，理想的SR、SR驱动波形时序如图作者简介：陈志宇(1984一)，男，硕士研究生，研究方向为电力电子与电力传动。3所示。·14。c毒L传电涿技术陈志宇等：倍流整流半桥变换器TelecomPowerTechnology2011年5月25日第28卷第3期同步整流驱动技术的研究May