低压大电流DC-,DC变换器设计

品慧电子讯近年来， 随着计算机微处理器的输入电压要求越来越低， 低压大电流DC - DC 变换器的研究得到了许多研究者的重视， 各种拓扑结构层出不穷。一种交错并联的低压大电流DC - DC 变换器， 它的一次侧采用对称半桥结构， 而二次侧采用倍流整流结构。可以极大地减小滤波电容上的电流纹波和滤波电感的大小与整个DC - DC 变换器的尺寸。

倍流整流的低压大电流DC - DC变换器的结构分析

倍流整流低压大电流DC-DC 变换器的电路原理图如图1 所示， 一次侧采用对称半桥结构， 二次侧采用倍流整流结构， 在S1 导通时SR1 必须截止， L1 充电； 在S2 导通时SR2 必须截止， L2 充电，这样滤波电感电流就会在滤波电容上移项叠加。图2 给出了开关控制策略。

图1：倍流整流的低压大电流DC- DC变换器的电路原理图

图2：开关的控制策略

通过以上分析可以看出，倍流整流结构的二次侧2 个滤波电感电流在滤波电容上相互叠加， 从而使得输出电流纹波变得相当小。

结构中的同步整流器均按外加信号驱动处理，使控制变得很复杂，但在这种半桥- 倍流拓扑结构中使用简单的自驱动方式很困难，因为，在这种结构中，如果直接从电路中取合适的点作为同步整流器的驱动信号， 在死区时间内当这个驱动信号为零时， 同步整流器就会截止。为了在半桥- 倍流拓扑结构中使用自驱动方式，就必须使用到辅助绕组。

以单个半桥- 倍流拓扑结构为例，见图3 ,VSEC为变压器的二次侧电压，Vgs为由辅助绕组获得的同步整流器的驱动电压，可以看出即使在死区的时间内，同步整流器的驱动电压也不可能为零，保证了自驱动方式在这种拓扑结构中的应用。

图3：自驱动同步整流器电路及波形图

另外， 由于在大电流的情况下MOSFET 导通压降将增大，从而产生较大的导通损耗，为此应采用多个MOSFET 并联方法来减小损耗。

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