開關(guān)電源的功耗包括由半導體開關(guān)、磁性元件和布線等的寄生電阻所產(chǎn)生的固定損耗以及進行開關(guān)操作時的開關(guān)損耗。對于固定損耗，由于它主要取決于元件自身的特性，因此需要通過元件技術(shù)的改進來予以抑制。在磁性元件方面，對于兼顧了集膚效應和鄰近導線效應的低損耗繞線方法的研究由來已久。為了降低源自變壓器漏感的開關(guān)浪涌所引起的開關(guān)損耗，開發(fā)出了具有浪涌能量再生功能的緩沖電路等新型電路技術(shù)。

如何提高隔離式電源的效率?

在大多數(shù)降壓調(diào)節(jié)器的典型應用中，使用有源開關(guān)而非肖特基二極管是標準做法。這樣能大大提高轉(zhuǎn)換效率，尤其是產(chǎn)生低輸出電壓時。在需要電流隔離的應用中，也可使用同步整流來提高轉(zhuǎn)換效率。圖1所示為副邊同步整流的正激轉(zhuǎn)換器。

如何提高隔離式電源的效率?

在大多數(shù)降壓調(diào)節(jié)器的典型應用中，使用有源開關(guān)而非肖特基二極管是標準做法。這樣能大大提高轉(zhuǎn)換效率，尤其是產(chǎn)生低輸出電壓時。在需要電流隔離的應用中，也可使用同步整流來提高轉(zhuǎn)換效率。圖1所示為副邊同步整流的正激轉(zhuǎn)換器。

圖1. 正激轉(zhuǎn)換器的自驅(qū)動同步整流

驅(qū)動開關(guān)進行同步整流可以通過不同方式實現(xiàn)——

01

一種簡單的方法，涉及到跨越變壓器副邊繞組來驅(qū)動。如圖1所示。本例中，輸入電壓范圍可能不是非常寬。使用最小輸入電壓時，SR1和SR2的柵極需要有足夠的電壓，以便開關(guān)能夠可靠地導通。為確保MOSFET SR1和MOSFET SR2的柵極電壓不超過其最大額定電壓，最大輸入電壓不能過高。

在所有帶同步整流的電源中，電路中可能會產(chǎn)生負電流。例如，若電路輸出端電容在電路通電之前便已預充電，則電流可能會從輸出側(cè)流向輸入側(cè)。負電流可能會提高MOSFET SR1和MOSFET SR2的電壓，致使其受損。務(wù)必小心保護開關(guān)，避免受此類事件影響。

02

圖2顯示一種利用LT3900實現(xiàn)同步整流的方法。此控制器驅(qū)動正 激拓撲中的同步整流開關(guān)SR1和SR2。

圖2. 帶專用驅(qū)動器IC的正激轉(zhuǎn)換器的同步整流。

這種設(shè)想很有效。但是，LTC3900需要防止負電流流過外部開關(guān)。首先，器件需要快速檢測負電流;然后，SR1和SR2開關(guān)需要迅速斷開。為防止在啟動期間或可能的突發(fā)模式中發(fā)生電路受損，這樣的做法很有必要。

03

圖3顯示了一種采用新型ADP1074的非常優(yōu)雅的電路設(shè)計。輸出電壓信息通過反饋引腳檢測。為防范某些情況下(例如輸出電壓已預充電時)負電流流過SR1和SR2開關(guān)的風險，同步整流未激活。兩個開關(guān)的體二極管執(zhí)行整流。這樣便可防止開關(guān)受損。利用ADP1074內(nèi)置的i Coupler®技術(shù)，可實現(xiàn)無負電流流動的安全操作。

圖3. 通過與ADP1074完全集成實現(xiàn)正激拓撲的同步整流。