高效率、同步多相開關(guān)控制器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著工業(yè)和醫(yī)療儀器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及電信系統(tǒng)等用電設(shè)備的高速發(fā)展，其對供電電源的要求越來越高。供電電源在提供大負(fù)載電流、低輸出電壓的同時(shí)，必須具有較高的效率。
　　本文設(shè)計(jì)一款具有高效率、多相位、雙通道、工作開關(guān)頻率（250 kHz-770 kHz）可以選擇、能夠適用于大電流輸出的同步整流開關(guān)控制器。
　　本文首先介紹了BUCK型DC/DC變換器的功率損耗組成，包括功率通路的導(dǎo)通損耗、功率管開關(guān)過程中的交越損耗和柵端驅(qū)動(dòng)損耗。

2、文中對交越損耗進(jìn)行了建模，得到了大負(fù)載電流下較為精確的數(shù)學(xué)模型。分析了影響柵極驅(qū)動(dòng)損耗的各個(gè)因素，為后續(xù)高效率變換器的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。接著，文中依次提出了降低變換器功率損耗的幾種方法。通過采用DCR檢測法，直接采樣電感器直流電阻兩端的電壓降，免除了檢測電阻器的增設(shè)，有效減少了傳導(dǎo)過程的功率損失。多相位的應(yīng)用使得變換器的輸出電容紋波和輸入電容均方根電流相比單相位模式下小得多。隨著輸入輸出電容值的減小，電容的ESR電阻相應(yīng)降低，電阻的損耗大大

3、減小。同步整流技術(shù)的應(yīng)用減少了續(xù)流通路的導(dǎo)通損耗，提高了效率。變換器采用峰值電流模式架構(gòu)，能夠給負(fù)載提供快速穩(wěn)定的逐周期均流。而且，由于時(shí)鐘延遲較少，單輸出多相應(yīng)用具有一個(gè)較快的負(fù)載階躍響應(yīng)。片內(nèi)低阻抗柵極驅(qū)動(dòng)器能夠提供較大的平均驅(qū)動(dòng)電流，最大限度地縮短了功率管的開關(guān)時(shí)間，降低了功率管開關(guān)過程的交越損耗，提高了變換器的效率。通過片內(nèi)次級(jí)電源的優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分滿足驅(qū)動(dòng)器的電流需求，有效降低了功率管開關(guān)過程中的驅(qū)動(dòng)損耗。
　　采用CSM