倍流同步整流在DCDC变换器中作业原理剖析

时间: 2024-10-08 10:29:11 |   作者: CAN接口

  跟着微处理器和数字信号处理器的继续不断的开展，对芯片的供电电源的要求渐渐的升高了。不论是功率密度、功率和动态呼应等方面都有了新要求，特别是要求输出电压越来越低，电流却渐渐的变大。输出电压会从曩昔的3.3V降低到1.1～1.8V之间，乃至更低[1]。从电源的视点来看，微处理器和数字信号处理器等都是电源的负载，并且它们都是动态的负载，这就从另一方面代表着负载电流会在瞬间改变很大，从曩昔的13A/s到将来的30A/s～50A/s[2]。这就要求有能够输出电压低、电流大、动态呼应好的

  本文对这种拓扑结构的变换器的作出了具体的剖析阐明，试验成果证明了它的合理性。

  主电路拓扑如图1中所示。由图1能够精确的看出，输入级的拓扑为半桥电路，而输出级是倍流整流加同步整流结构。由于要求电路输出低压大电流，则倍流同步整流结构是最合适的，这是由于：

  1）变压器副边只需一个绕组，与中心抽头结构相比较，它的副边绕组数只要中心抽头结构的一半，所以损耗在副边的功率相对较小；

  2）输出有两个滤波电感，两个滤波电感上的电流相加后得到输出负载电流，而这两个电感上的电流纹波有彼此抵消的效果，所以，终究得到了很小的输出电流纹波；

  3）流过每个滤波电感的均匀电流只要输出电流的一半，与中心抽头结构相比较，在输出滤波电感上的损耗显着减小了；

  4）较少的大电流衔接线（high current inter-connection），在倍流整流拓扑中，它的副边大电流衔接线路，而在中心抽头的拓扑中有3路；

  它仅有的缺陷在于需求两个输出滤波电感，在体积上相对要大些。可是，有一种叫集成磁（integrated magnetic）的办法，能够将它的两个输出滤波电感与变压器都集成到同一个磁芯内，这样做才干够大大地减小变换器的体积。

  电路在一个周期内可分为4个不同的作业形式，如图2所示，抱负的波形图如图3所示。