同步Buck新型高频正弦波谐振驱动电路的研究

5 实验结果
选用同步Buck作为主电路的拓扑，输入电压为15 V，输出电压为5 V，输出电流为2A，开关频率为6MHz。通过计算可得：Cext=780pF，Lad=2．9 μH，Lm=2．5 μH。图7a为正弦波谐振驱动电路中高边开关管VQ1的驱动波形，低边开关管VQ2的驱动波形与VQ1的驱动波形正好互补。
主开关管和整流管都选用IRML0040，在相同条件下传统的方波驱动在驱动电压幅值为5 V，开关频率为1 MHz时，损耗接近900 mW；当开关频率达到5 MHz以上时，传统的方波驱动已无法正常工作。而采用正弦波谐振驱动在驱动电压幅值为6 V，开关频率为6 MHz时，损耗为470 mW，有效地降低了高开关频率时驱动损耗。

图7b示出闭环控制时的实验波形。当滞环比较器输出低电平时，高频方波发生器停止工作，同步Buck电路也停止工作；当滞环比较器输出高电平时，同步Buck电路以一定的开关频率正常工作。其中，uho为滞环比较器的输出电压，△uo为同步Buck电路输出电压纹波。由图可见，△uo的峰峰值为40 mV。ugsin为闭环时的正弦波驱动波形。当比较器输出低电平时，驱动电路停止工作，驱动电压降为零；当比较器输出高电平时，驱动电路正常工作。由图可知，滞环的调制频率为70 kHz，在此调制频率下同步Buck的输入电压为15 V，输入电流为0．744 A，算上驱动电路的损耗，整体电路的效率可达到85％左右。

6 结论
此处采用正弦波谐振双管驱动电路取代了传统的方波驱动电路，应用于同步Buck拓扑中。在开关频率为6 MHz的情况下，驱动电路的损耗为480 mW。与传统的方波驱动相比，有效降低了高开关频率下驱动电路的损耗。再配合ON-OFF电压滞环的闭环控制策略，当滞环调制频率为70 kHz时，输出电压的纹波的峰峰值控制在40 mV，且整体电路的效率能达到85％。