有磁复位绕组的SR-正激式转换器

　　同步整流技术常常用于Buck族有隔离的DC/DC PWM转换器主电路中，如正激式、推挽式和桥式DC/DC PWM转换器，以获得低压输出。图1所示是一种简单的电压自驱动SR-正激式转换器电路，图中V1为主开关管，SRt为整流MOS管，SR1为续流MOS管，UP及Us分别为变压器的初级绕组和次级绕组电压。

　　在图1 所示的电路中，SR1和SR2的门极各自接到另－管的漏极，利用变压器次级绕组电压US为驱动电压。其工作原理为：当主开关管V1导通时，变压器的同名端为高电位（次级绕组电压US为正）输出滤波电感电流iL流过SR1体二极管D1，SR2的控制电压为零，SR2阻断，其上承受电压us。SR1门极电压为US，SR1导通。反之，当us为负时，SR1阻断，承受电压us。电流iL先流过SR2的体二极管，接着SR2导通，电流流过SR2。

　　变压器次级绕组电压US的波形决定了SR的通/断，其理想电压波形应该是正、反向换向快，又无死区的波形，以避免电流流过体二极管的时间过长，从而增大功耗、降低转换器的效率。

　　因此，正激式转换器中皿的工作，与变压器磁复位的方法有关，而变压器的磁复位方法又与正激式转换器的主电路类型有关。当变压器有磁复位绕组W3时，主开关管V1关断后，通过磁复位绕组释放磁能，当储能释放完毕，磁复位绕组电流iL为零，直到下一个开关周期，主开关管导通之前，是一个死区时问td，负载电流一直流过SR2的体二极管砀，因而增大了损耗。

　　图2所示为磁复位绕组时，SR－正激式转换器的工作波形；USR2为续流管SR2的控制信号，1fp为变压器初级绕组电压，ir为磁复位绕组中的电流，ton为主开关管V1的导通时间，toff为关断时间，tr为磁复位时间，td为死区时间。

　　降低死区时间内SR2功耗的一种简单方法是，与SR2并联一个肖特基二极管D，磁复位结束后二极管D导通续流，但是，由于引线电感等杂散参数的影响，效率改善的效果并不理想；另一种办法是改进SR2的驱动，其具体实现的电路有很多，图3（a）所示的电路就是一种方案，通过变压器辅助绕组将SR2的驱动电压保持到SRy开通。其基本工作原理是：①在主开关管V1导通时，ua使辅助开关管Va导通，SR2关断，同时SRc导通；②在主开关管V1关断时，进人磁复位过程,变压器各次级绕组电压反向，Va关断，us通过二极管D驱动SR2导通，同时SR，关断；③磁复位结束后，变压器各绕组的电压为零，Va和SR1继续关断，D反向阻断，SR2的输人等效电容中存储的能量，使其继续保持驱动电压。主同步整流电路的工作波形如图3（b）所示，图中USR1和USR2分别表示SR1和SR2的控制驱动信号。

　　图1 电压自驱动SR－正激式转换器

　　图2 有磁复位绕组时SR－正激式转换器的工作波形

　　图3采用辅助绕组的SR正激式转换器

　　国外一些功率器件生产厂商，已经在开发各种SR专用控制/驱动芯片，以适应各种不同的PWM转换器电路。图3是将STSR2芯片（ST公司开发）应用于SR－单端正激式转换器的原理电路和工作波形。STSR2检测变压器次级绕组电压信号作为定时基准（CLOCK），并且通过调节端子SET可以实现SR1和SR2的驱动控制信号下降沿超前CLOCK信号下降沿变化、以避免SR1和SR2共同导通。STSR2芯片的输出OUT1、OUT2分别为SR1和SR2的门极驱动信号。

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