如何在諧振LLC半橋中實施同步整流器

作者：Brian King 德州儀器

諧振 LLC 半橋轉換器非常適合離線大功率應用 （200-800W），因為一次側 FET 可從零電壓開關 （ZVS） 中獲得極大的優勢。LLC 轉換器需要相當窄的輸入范圍，因此通常伴隨有 PFC 前端。在這些功率級下，輸出整流二極管中的損耗會成為一個大問題，其可降低輸出電壓。使用同步 FET 替代二極管似乎是一個緩解這些損耗不言而喻的辦法，但應該如何控制同步 FET 呢？

幸運的是，LLC 半橋中的二次電流及電壓波形非常適合使用 GREEN Rectifier? 控制器。該款綠色環保整流器控制器一般用在圖 1 所示的反激電源中，用來監控同步 FET 上的漏-源電壓。

圖 1.反激轉換器中使用的綠色環保整流器控制器

在體二極管開始導通時，該綠色環保整流器控制器會感測到正向壓降并接通 FET。在 FET 接通時，控制器繼續感測漏-源電壓，并在電流降到接近 0 安培時關閉 FET。同步 FET 會保持關斷狀態直到下個開關周期。通過以這種方式控制同步 FET，該 FET 實質上可作為理想的二極管運行。事實上，這些控制器有時被稱為“近似理想的二極管仿真器”。

在一款綠色環保整流器控制器用在諧振半橋拓撲中時，變壓器的二級側通常配置為倍流器，如圖 2 所示。每個二次側繞組都有其自己的 FET（或并行 FET 組），而且還需要各自的整流器控制器。同步 FET 將出現等于輸出電壓兩倍的電壓應力。通過將 LLC 的 ZVS 特性與同步整流技術進行整合，可實現極高的效率。例如，PMP5967 可從 380VDC 輸入生成 12V/460W 輸出，效率超過 94%。

圖 2. LLC 諧振半橋轉換器中使用的綠色環保整流器控制器

此外，下面是 PowerLab 庫中的幾項參考設計……

PMP4332 — 5V80A 低高度高效率電源

PMP5967 — 支持同步整流器的、400VDC 輸入、460W 下 12V 的 LLC

PMP8920 — 通用輸入 TM PFC 及 LLC 轉換器

閱讀原文， 請參見： http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2013/12/10/powerlab-notes-how-to-implement-synchronous-rectifiers-in-a-resonant-llc-half-bridge.aspx

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