有源箝位ZVSPWM控制串联谐振变换器中提高同步整流效率的研究

在这一方案中，模态1和模态3是由于存在由Lr，Cr组成的谐振电路的存在而出现的。同步整流MOSFET在诸如模态1和模态3这样的死区间隔内工作。因此，S3和S4的ZVS实现了。如果没有这一串联谐振电路，将不会出现模态1和模态3；那么，由于在模态2和模态4之间转换时间短且转换电压电流幅度大，将会由于存在寄生参数而造成很大的开关噪声。

42带耦合电感倍流型整流电路

在图5所示变换器中，其输出电感是独立的。为了减少磁芯的数目，如果让这两个电感耦合到一起，如图7所示，则其工作模态分析如图8所示。参数值和工作模态转换顺序和前面分析相似。在这种整流电路中，能量回馈现象不再出现。同样，效率下降的原因也被消除了。

经过实验和对输出电流和输入电压各个采样点的分析，计算出的效率曲线比较图如图9所示。从中心抽头型，倍流带独立输出电感型和倍流带偶合输出电感型三种电路的效率特性比较中可以看出：通过倍流整流技术，在轻载条件下，效率得到了提高，如图9(a)所示。另外用倍流型电路后，当输入电压偏离48V时，对效率提高有了很大的作用，在负载为3.3V和5A，且输入电压在从40V到60V这一大范围内变化时，仍获得了高于85％的效率，如图9(b)所示。

5结语

电流谐振工作模式被认为对开关变换器的高效率设计非常有效。然而，在中心抽头型同步整流电路

图6图5中所示变换器的工作模态

(a)模态1

(b)模态2

(c)模态3

(d)模态4

图7具有带耦合电感的倍流同步整流电路的ZVSPWM控制串联谐振变换器

(a)模态1

(b)模态2

(c)模态3

(d)模态4
图8图7中所示变换器的工作模态

中，当输入电压偏离特定值时，效率会下降。同时也说明了效率下降的原因是能量回馈给输入端所致。为解决此问题，倍流型同步整流电路被提出用于ZVS－PWM串联谐振变换器，从而使效率下降的原因被消除，在负载为3.3V和5A，且输入电压在从40V到60V这一范围内变化时，得到了85％的效率。