半桥倍流整流变换器同步整流控制驱动研究
一种新颖的磁集成自驱动倍流整流半桥三电平直流变换器
一种新颖的磁集成自驱动倍流整流半桥三电平直流变换器刘志军;虞晓阳;金科
【期刊名称】《电工技术学报》
【年(卷),期】2015(030)003
【摘要】提出了一种新颖的磁集成自驱动倍流整流半桥三电平直流变换器.首先采用无非跨电容和钳位二极管的半桥三电平结构作为变换器的一次,接着采用倍流整流电路作为变换器的二次.为了减小变换器的体积,本文采用了磁集成技术,将主变压器拆分成两个,利用主变压器的励磁电感分别替代滤波电感,最后再将两个变压器集成到一副磁心里面.与传统倍流整流半桥三电平变换器相比,该变换器不存在三电平桥臂钳位二极管可靠性较差的问题;仅需采用一副磁心,增加了变换器的功率密度,同时可以直接利用主变压器辅助绕组驱动二次同步整流管,简化了驱动电路,提高了变换器的效率.一台28V/100A的原理样机验证了理论分析的正确性.
【总页数】9页(P131-139)
【作者】刘志军;虞晓阳;金科
【作者单位】南京航空航天大学南京 210016;南京航空航天大学南京 210016;南京航空航天大学南京 210016
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
【相关文献】
1.一种新颖的零电压开关PWM三电平直流变换器 [J], 许大宇;阮新波;严仰光
2.一种新颖的零电压零电流开关PWM三电平直流变换器 [J], 阮新波;周林泉;严仰光
3.一种新颖采用磁集成技术大功率组合式高增益Boost变流器研究 [J], 郭瑞;海航;王磊;王秋实;杨玉岗
4.采用磁集成技术的不对称半桥倍流整流变换器 [J], 王凯;常现兵
5.采用磁集成技术的不对称半桥倍流整流变换器 [J], 杨卫刚; 刘春喜
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采用倍流整流电路的半桥 变换器研究
·本科毕业设计（论文）采用倍流整流电路的半桥变换器研究苑梦雄燕山大学2013年6月·本科毕业设计（论文）采用倍流整流电路的半桥变换器研究学院（系）：电气工程学院___专业：09级应用电子__学生姓名：苑梦雄_________学号：0901********___指导教师：吴俊娟_________答辩日期：2013年6月24日__·燕山大学毕业设计(论文)任务书学院：电气工程学院系级教学单位：电气工程及自动化系学号0901********学生姓名苑梦雄专业班级09应电2班题目题目名称采用倍流整流电路的半桥变换器研究题目性质1.理工类：工程设计（√）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）。
2.文管类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）。
题目类型 1.毕业设计（√） 2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（√）主要内容1 查询倍流整流电路的技术资料，阅读消化理解工作原理。
2 将倍流整流与其它副边整流电路进行比较。
3 设计一台原边为半桥拓扑，副边为倍流整流，输入48V直流，输出5V直流的直流变换器，分析不同模式的工作，设计控制电路，并建立数学模型。
4 给出全部设计参数和图纸。
基本要求1．按电气工程学院本科生学位论文撰写规范的要求完成设计说明书一份（不少于2.4万字），A0图纸。
2．说明书及插图一律打印，要求条理清晰、文笔流畅、图形及文字符号符合国家现行标准。
3．按学院指定的地点进行设计，严格按照进度计划完成毕业设计任务。
参考资料1．VRM相关资料2．倍流整流电路有关文献3．半桥变换器设计相关文献周次1—4周5—8周9—11周12—15周16—17周应完成的内容查阅并消化理解资料，找出主要问题，确定主电路拓扑了解工作原理，设计、计算电路有关参数。
利用仿真软件进行电路的仿真。
给出全部工程图纸和元器件表。
撰写论文画图、准备答辩指导教师：吴俊娟职称：讲师 2012年 12 月 12 日系级教学单位审批：年月日摘要摘要随着信息技术的迅速发展，中小功率变换器在计算机、通信和其它工业领域中得到了广泛的应用．为满足应用场合对数据处理更快速、更有效的要求，对变换器的要求也不断提高，使得变换器向着更低的输出电压、更高的输出电流、更高的效率，更快的动态响应以及更高的可靠性等方向发展。
倍流同步整流在高压48VVRM中的应用
参考文献王硕[基于三电平ZVS半桥倍流电压调节模块(VRM)的研究] 燕山大学2010 硕士论文倍流同步整流在高压48VVRM中的应用设计中原边通常选用的拓扑主要有半桥、全桥、正激和推挽电路；副边拓扑方式有桥式整流、半波整流、全波整流及倍流整流四种。
一副边整流电路拓扑的选择由于VRM输出为低压大电流，因此副边整流电路的选用尤为重要，不但要求磁性器件制作简单，更需要关注的是各部分的损耗，如变压器副边绕组损耗、整流管损耗等。
在常用的四种副边拓扑结构中，全桥整流电路由于所用整流管数量是其它拓扑的两倍，在大电流输出的VRM中就会产生更多的开关管的损耗，在设计中显然不宜采用，因此不再对其进行分析比较。
主要对另外三种电路的导通损耗、磁性器件及驱动方式进行了比较，总结见下表所示。
半波整流中心抽头全波整流倍流整流占空比D=o n st TD<0.50 <D<1 D<0.5整流管数量 2m2m 2m整流管总导通损耗()20ds on m I R ⋅()20122ds on D m I R ⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭()2012ds on m D I R ⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭磁性元件数量 2 2 3 大电流绕组数 232满足纹波要求的电感量 ()0218s V D L C f V -=⋅∆()0201148s V D L C f V -⎡⎤=⎢⎥⋅∆⎣⎦()()02011124182s V D D L D C f V ⎡⎤--=⋅⋅⎢⎥-⋅∆⎢⎥⎣⎦副边电流有效值 sec 0I I D=⋅sec 01+2D I I =⋅sec 0I I D=⋅磁性元件的总体积 大 中 小驱动方式自驱动方式 外部控制 外部控制、自驱动适用的原边拓扑 正激(有源箝位)推挽、桥式 推挽、桥式通过上面比较，可以发现，倍流整流电路具有如下显著优点： (1)导通损耗通过对表中三个式子的比较可以看出，占空比D 越小，全波整流和倍流整流拓扑中整流管的导通损耗越比半波整流小。
基于同步整流的全桥倍流整流电路的研究
隔离升压DC-DC变换器在电动汽车、储能系统、可再生能源发电以及超导储能系统等领域有广阔的应用前景。本文以隔离升压全桥变换器(Isolated Boost Full Bridge Converter,简称IBFBC)为研究对象,针对隔离升压型变换器的拓扑结构、起动问题、隔离变压器漏感问题、软开关问题和输入电感磁复位问题等进行了系统深入的研究,解决了这一类拓扑所共有技术问题。
对偶原理是一种重要的电路分析方法,被证明是电力电子技术发展新的变换器的强大工具,可以帮助我们更好地理解各种变换器之间的关系。本文通过两种常用的对偶方法——打点法和双向变换法,对ZVS PWM Buck型全桥变换器、ZVZCS PWM Buck型全桥变换器和加钳位二极管的ZVS PWM Buck型全桥变换器等三种Buck型全桥变换器进行了对偶研究,从而分别得到了它们的对偶电路,即ZCS PWM Boost型全桥变换器、ZCZVS PWM Boost型全桥变换器和副边加钳位开关管的ZCS PWM Boost型全桥变换器,并对各对偶电路作了详细的比较和分析,其中ZCZVS PWM Boost型全桥变换器与前面提出的变换器完全一致。
PWM与谐振技术结合起来,既可实现变换器的恒频控制,又可实现变换器的软开关,从而可以大大提高变换器的效率,减小变换器的体积,实现变换器的高功率密度。本文从Boost型全桥变换器的基本电路结构出发,提出了一族PWM控制策略。针对这些控制策略,讨论了它们实现开关管软开关的可能性。分析表明,要实现开关管的软开关,必须使全桥逆变桥中斜对角的两只开关管错开开通,先开通的开关管称为超前管,后开通的开关管称为滞后管。论文分别讨论了超前管和滞后管的软开关实现方式,指出超前管只能实现零电流开关(Zero-Current-Switching, ZCS),滞后管既可实现ZCS,又可实现零电压开关(Zero-Voltage-Switching, ZVS)。从而将PWM Boost型全桥变换器的软开关技术归纳为ZCS和ZCZVS两类,并提出了一种新型ZCZVS PWM Boost型全桥变换器。
基于倍流同步整流的LED驱动电源研究
ｓｏｕｒｃｅ，ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｒｅｓｔｒｉｃｔｓ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔ ｈｅ Ｌ Ｅ Ｄ ｄｒ ｉｖｅｒ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ．Ｔｈｅ ｓｃｈｏｌａｒｓ ｂｏｔｈ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｈａｖｅ ｄｏｎｅ ｉｎ ｄｅｐｔｈ ｒｅｓｅａｒｃ ｈ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｔｗｏ
第 ５２卷 第 ２期 ２０１８年 ２ 月
电 力 电 子技 术
Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｖｏ１．５２，Ｎｏ．２ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１８
基 于倍 流 同步整 流 的 ＬＥＤ驱 动 电源研 究
马建 光 ，魏 学 业 ，胡 良，张 俊 红
（北京交 通大 学 ，北 京 １０００４４）
１ 引 言
２ ＬＥＤ 驱 动 电路 拓 扑 结 构 及 工 作 原 理
驱 动 电源 是 大 功 率 ＬＥＤ 照 明 的核 心 部 件 ．直 接 决 定 整 个 灯 体 的 效 率 和 寿 命 。 因 此 对 大 功 率 ＬＥＤ驱 动 电源 研 究 具 有 重 要 价值 。通 常 ＬＥＤ恒 流 源 驱 动 采 用 电解 电容 作 为 储 能 元 件 使 电源 输 出平 稳 。ＬＥＤ灯 使 用 寿 命 约 为 十 万 小 时 ．而 电解 电容 使 用 寿命 大概 只有 五 千 小 时 ，两 者 相 差 甚 大 。电解 电 容体 积 较 大 。如 果 消 除 电解 电容 ．不 仅 能 提 高 电源 功 率密 度 ，还 能 提 高 电源 使 用 寿 命 。因此 无 电解 电 容 的拓 扑成 为 ＬＥ Ｄ驱 动 研 究 热 点 之 一 ｆ１．
倍流整流半桥变换器同步整流驱动技术的研究
倍流整流半桥变换器同步整流驱动技术的研究陈志宇;陈为;卢增艺【摘要】针对由于倍流整流电路的开关死区时间,使得一般的自驱动无法提供同步整流管驱动信号,导致体二极管导通,从而降低同步整流效率的问题,研究了一种新型的倍流同步整流自驱动电路,介绍了其工作原理,分析了影响同步整流驱动信号质量的参数.仿真和实验验证了该方案的可行性.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2011(028)003【总页数】4页(P14-17)【关键词】倍流整流;同步整流;自驱动【作者】陈志宇;陈为;卢增艺【作者单位】福州大学电气工程与自动化学院,福建,福州,350108;福州大学电气工程与自动化学院,福建,福州,350108;福州大学电气工程与自动化学院,福建,福州,350108【正文语种】中文【中图分类】TN7120 引言随着对分布式电源系统需求的逐步加大，对变换器的高效和高功率密度的要求不断增加。
尤其是对于输出电压3.3 V及以下、输出电流高达几十安培以上的低压、大电流DC/DC模块电源，成为功率变换技术研究和产品开发的热点。
倍流整流半桥变换器因其输出滤波电感电流小(只有输出电流的一半)，输出电流纹波小的优点，在低压、大电流变换器中得到广泛的应用［1］。
对于低电压、大电流输出的DC/DC变换器，同步整流技术正得到广泛应用。
同步整流技术采用低导通电阻的功率MOS管代替开关变换器中的快恢复二极管，起整流管的作用，从而达到降低整流损耗，提高效率的目的。
但是，实现同步整流，关键在于如何实现同步整流驱动信号时序的控制。
目前，实现电压型自驱动的方式主要有副边绕组电压驱动，辅助绕组电压驱动和输出滤波电感电压驱动三种。
本文在分析比较前两种自驱动方式的基础上，研究一种通过输出滤波电感耦合产生驱动信号，达到在死区时间保证同步整流管开通的目的。
1 变换器工作原理和同步整流自驱动方式半桥倍流整流电路如图1所示，假设各器件均为理想器件，两个主开关S1和S2组成了一个半桥结构，其驱动信号是有一定死区时间的互补信号。
试析LLC半桥变换器的优化设计与同步整流技术的研究_周刘兵
电子技术• Electronic technology138 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering1 LLC谐振变换器概述1.1 LLC谐振变换器的工作原理LLC 谐振变换器改善了传统谐振变换器高损耗的特点，使其在前端DC/DC 变换中的运用性能更加优越。
在串联电路中LLC 谐振变换器可对谐振电容的隔直作用起到吸收的功能，同时在负载轻重变化时谐振槽路的电流也随之变化，实现在轻载时达到高效的特点。
LLC 谐振变换器的电路结构如图1所示。
图中L m 为一个并联的谐振电感，C r 表示谐振电容，D 1和D 2表示半桥全波整流二极管，R 表示负载。
谐振电路可分为零电流（ZCS ）工作区和零电压（ZVS ）工作区，它主要通过试析LLC 半桥变换器的优化设计与同步整流技术的研究文/周刘兵从图2可知，此时的输入电流I C γ为正弦电流波，励磁电流I Lm 为线性斜坡。
在电流上升阶段I C γ较I Lm 的斜坡电流更大，低阻抗的副边则会接纳多余的电流部分，使整流二极管开通。
而当电流通过正弦峰值处于下降阶段时，I Lm 会逐渐变大，而I Cr 也没有多余的电流，直至两者相等。
在整个能量传递阶段，L γC γ占据主导地位，可知传导时间大致为半个谐振周期，即。
1.2 LLC谐振变换器的损耗分析谐振变换器在工作时的损耗主要来源于磁性元件、功率开关、隔直电容、交换器滤波等，其中磁性元件与功率开关占有较大的比重。
引起的，在执行开关指令时驱动过程会因波形的过渡过程产生相应的损耗。
2 LLC谐振半桥变换器的优化设计2.1 LLC谐振变换器的数学建模分析2.1.1 LLC 谐振变换器的交流等效电流通过上文对谐振变换器的工作原理分析，可知LLC 谐振变换器的交流等效电路如图3所示：E i 表示输入方波电压基波有效值，E o 表示输出方波电压基波有效值，R ac 表示交流等效负载阻抗。
倍流同步整流在DCDC变换器中工作原理分析.
倍流同步整流在DC/DC变换器中工作原理分析倍流同步整流在DC/DC变换器中工作原理分析类别：电源技术 作者:蔡拥军等 摘要：在低压大电流变换器中倍流同步整流拓扑结构已经被广泛采用。
就其工作原理进行了详细的分析说明，并给出了相应的实验和实验结果。
 关键词：倍流整流；同步整流；直流/直流变换器；拓扑 0 引言 随着微处理器和数字信号处理器的不断发展，对芯片的供电电源的要求越来越高了。
不论是功率密度、效率和动态响应等方面都有了新要求，特别是要求输出电压越来越低，电流却越来越大。
输出电压会从过去的3.3V降低到1.1～1.8V之间，甚至更低[1]。
从电源的角度来看，微处理器和数字信号处理器等都是电源的负载，而且它们都是动态的负载，这就意味着负载电流会在瞬间变化很大，从过去的13A/μs到将来的30A/μs～50A/μs[2]。
这就要求有能够输出电压低、电流大、动态响应好的变换器拓扑。
而对称半桥加倍流同步整流结构的DC/DC变换器是最能够满足上面的要求的[3]。
 本文对这种拓扑结构的变换器的工作原理作出了详细的分析说明，实验结果证明了它的合理性。
 1 主电路拓扑结构 主电路拓扑如图1中所示。
由图1可以看出，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，这是因为： 图1 主电路拓扑 1）变压器副边只需一个绕组，与中间抽头结构相比较，它的副边绕组数只有中间抽头结构的一半，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相互抵消的作用，所以，最终得到了很小的输出电流纹波； 3）流过每个滤波电感的平均电流只有输出电流的一半，与中间抽头结构相比较，在输出滤波电感上的损耗明显减小了； 4）较少的大电流连接线（high current inter-connection），在倍流整流拓扑中，它的副边大电流连接线只有2路，而在中间抽头的拓扑中有3路； 5）动态响应很好。
倍流整流变换器中同步整流控制驱动的研究 开题报告解读
研究生选题报告题目：倍流整流变换器中同步整流控制驱动的研究学号姓名指导教师院、系、专业电气与电子工程学院电力电子与电力传动华中科技大学研究生院制填表注意事项一、本表适用于攻读硕士学位研究生选题报告、学术报告，攻读博士学位研究生文献综述、选题报告、论文中期进展报告、学术报告等二、以上各报告内容及要求由相关院（系、所）做具体要求。
三、以上各报告均须存入研究生个人学籍档案。
四、本表填写要求文句通顺、内容明确、字迹工整。
倍流整流变换器中同步整流控制驱动的研究一、课题的来源随着高速超大规模集成电路不断发展，构成这些电路电源系统的关键部件是各种不同技术规格的DC/DC变换器模块。
对于其供电电源来说，这些数据处理电路构成一类特殊的负载，工作电压较低、电流较大，各种工作状态相互转换时对应的电流变化率很高。
随着集成度的不断提高，越来越多的处理器集成电路将集成在同一个芯片上，因此下一代微处理器的额定工作电流将达到50A-1OOA，甚至更高，要求微处理器有严格的功率管理措施。
所有这些对微处理器这类典型负载的供电电源提出了更高的要求。
针对特殊电路的要求，电压调节器模块必须提供经过严格调整的低压和大电流输出，具有快速的动态响应。
从美国开关电源市场来看，跟随着计算机通讯设备迅速、持续稳定的增长及新的网络产品市场的迅速增长，未来的开关电源市场是非常乐观的，对中小功率变换器的需求更是呈现迅速上升趋势。
据权威市场专家预测:在今后五年内，小功率DC/DC变换器的主要发展趋势是:为了适应超高频CPU芯片的迅速发展，DC/DC变换器向低输出电压(最低可低到1.2V),高输出电流、低成本、高频化(400-500KHz)、高功率密度、高可靠性(MTBF >10000)、高效率、快速动态响应的方向发展。
模块电源主要分为DC/DC、AC/DC和DC/AC三种，其中DC/DC模块占据了90％的市场份额。
随着通信系统对电源产品的要求越来越高，DC/DC模块电源技术正发生着巨大的变化，朝着低电压大电流方向发展。
基于倍流同步整流的LED驱动电源研究
基于倍流同步整流的LED驱动电源研究
马建光;魏学业;胡良;张俊红
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2018(052)002
【摘要】发光二极管(LED)驱动电源为低压大电流恒流源,而电解电容制约着LED 驱动电源的使用寿命.国内外学者从提高电源效率和消除电解电容两个方面对LED 驱动电源进行深入研究.提出了一种基于倍流同步整流的半桥LLC拓扑的LED驱动电源,既能实现谐振半桥的软开关,又能降低次级的导通损耗,且能省去电解电容.在分析电路拓扑各阶段工作原理的基础上,设计了实验室样机,样机实测波形验证了该拓扑的优越性.
【总页数】3页(P61-62,77)
【作者】马建光;魏学业;胡良;张俊红
【作者单位】北京交通大学,北京100044;北京交通大学,北京100044;北京交通大学,北京100044;北京交通大学,北京100044
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
【相关文献】
1.基于倍流同步整流的锂离子充电模块的研究 [J], 夏辉;姜久春;李景新
2.基于ISL6752的倍流同步整流全桥DC/DC变换器 [J], 孙强;刘宝辉;张云安;许雄伟
3.一种同步整流的LED车灯驱动电源及其电磁兼容实验 [J], 殷红烨;朱熀秋;韦智荟
4.基于多周期离散迭代模型的移相全桥倍流同步整流变换器及其稳定性分析 [J], 霍陆昱;陈怡霖;杜海忠;章治国
5.基于多周期离散迭代模型的移相全桥倍流同步整流变换器及其稳定性分析 [J], 霍陆昱;陈怡霖;杜海忠;章治国
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SEPIC变换器同步整流技术的研究
SEPIC变换器同步整流技术的研究
许峰
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2017(34)6
【摘要】SEPIC变换器有很多优良的性能,非常适合于超级电容充放电、光伏发电等输出电压变化范围较大的场合.由于SEPIC变换器的特殊结构,电路中二极管的功耗很大,这制约了SEPIC的低压大电流应用.文中简单阐述了SEPIC变换器的工作原理,给出了SEPIC变换器输出电压和二极管电流的计算公式,分析了传统SEPIC电路中二极管电流随占空比的变化和功率耗散情况,提出了采用同步整流技术的SEPIC 变换器结构,降低了变换器整体功耗,建立了自举升压式SEPIC变换器同步整流TINA仿真模型.通过仿真分析,验证了理论的正确性.
【总页数】3页(P26-28)
【作者】许峰
【作者单位】青岛大学自动化与电气工程学院,山东青岛266071
【正文语种】中文
【相关文献】
1.应用同步整流技术的SEPIC数字电源设计 [J], 薛必翠;丁新平;张承慧;张民
2.倍流整流半桥变换器同步整流驱动技术的研究 [J], 陈志宇;陈为;卢增艺
3.单端反激式DC/DC变换器同步整流技术研究 [J], 李建杨;王俊峰;王凯
4.基于同步整流技术的Buck变换器研究 [J], 刘东立; 张逸凡; 李欣桐; 刘华宇
5.同步整流反激变换器在FCCM模式下环流能量回馈技术研究 [J], 陈姝含;王俊峰;王凯;马聪
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应用于半桥LLC 工业开关电源的同步整流控制器研究
应用于半桥LLC 工业开关电源的同步整流控制器研究摘要：针对同步整流在半桥LLC 拓扑的工业开关电源中的应用，通过对比分析IC 厂家的同步整流驱动器，结合工程设计经验，提出选型、设计参考意见。
关键字：LLC；同步整流；同步整流驱动器；工业开关电源1 引言在低电压，大电流输出场合，输出整流二极管导通损耗非常大，严重影响电源效率，同步整流技术使用MOSFET 替代整流二极管，在减少损耗提高效率的应用中具有明显优势。
而在工业开关电源模块领域，其输出电压多为24VDC，最大电流在20A 以内，故对同步整流的需求不及消费电子、PC 等领域。
但随着同步整流技术的发展成熟，以及客户对高效率和绿色环保的提倡，同步整流技术越来越多地应用到工业开关电源领域。
影响电源整机效率的另一重要因素是开关电源拓扑结构，半桥LLC 拓扑因其宽输入和输出电压范围、全负载下初级零电压开关（ZVS）和次级零电流开关（ZCS）等优点[1]，受到广泛关注并应用于工业开关电源设计中。
半桥LLC 配合同步整流是当前比较流行并有效、可行的高效率工业开关电源设计方案，基于这种结构，各电源管理芯片厂家提供了多种不同的解决方案供设计者使用，在此从工程设计角度分析对比各种方案。
2 同步整流技术同步整流是使用MOSFET 替代输出整流二极管，以减少导通时整流器件的电压损耗。
其基本原理是利用MOSFET 的体二极管做初始续流，通过检测MOSFET 源漏极之间电压差来控制MOSFET 的导通与关断。
图1 为带同步整流的半桥LLC 电路典型应用[2]。
图1 带同步整流的半桥LLC 应用3 同步整流驱动器对比电源管理解决方案IC厂家多会提供符合LLC拓扑的同步整流驱动器，表1 列出全球几大厂家符合要求的驱动器和参数对比。
设计过程中选择同步整流驱动器时，需要考虑和对比以下参数：3.1 支持拓扑结构同步整流驱动器支持的拓扑通常有反激，正激和半桥谐振LLC，有些厂家提供专门的芯片对应单独的拓扑结构，同时提供支持多种拓扑的芯片。
数控半桥同步整流电路研究
数控半桥同步整流电路研究发表时间：2019-10-31T10:50:44.773Z 来源：《云南电业》2019年5期作者：董智刚刘咏晖李双刚沈昂桂仁[导读] 数字控制技术作为如今电力电子研究领域的热门，具有控制灵活，可靠性高以及设计周期短等优点。
（上海空间电源研究所上海 200000）摘要：数字控制技术作为如今电力电子研究领域的热门，具有控制灵活，可靠性高以及设计周期短等优点。
针对传统模拟电路控制复杂，灵活性低的缺点，以UCD3138为核心搭建半桥转换电路，电路采用电压电流双环控制，同时运用同步整流技术降低损耗。
对UCD3138控制下的电路整体结构进行分析，采用Mathcad软件计算环路PI参数，最终实现直流400V输入，直流25.5V输出的电压变换，电路效率可达到92%。
实验结果显示数字控制下电路简洁，控制稳定，为接下来研究全数字控制奠定了基础。
关键词：UCD3138；半桥变换器；同步整流；PI参数；Mathcad；双环控制引言近年来，随着数字控制技术的不断发展以及微处理器性价比的不断提高，数字控制技术的研究得到了越来越多的关注。
数字控制相较模拟控制其控制方案更加灵活，也更易实现电源的远程控制。
在数字控制技术下，通过软件编程可以实现环路控制和状态监控，并且可重用性和可扩展性得到了极大的提高。
通过修改程序参数，用户可以实现各种环路设计。
因此，研究数字控制技术具有重要的现实意义[1]。
本文采用UCD3138实现半桥同步整流。
UCD3138是TI推出的一款专门用来控制数字电源的芯片，它具有强大的数字控制和通信功能。
通过设计环路ADC模块，数字脉冲调制模块DPWM和环路补偿器PID便可减少由参数漂移引起的误差的可能性，并稳定环路控制响应，同时减少了对外围无源器件的需求[2]。
1 基于UCD3138的半桥变换器设计半桥式变换器由两只开关管构成半桥，其拓扑结构主要在推挽变换器的基础上发展而来。
半桥式变换器相较推挽变换器增加了两只输入分压电容，高频变压器初级绕组的中心抽头被略去，功率开关管承受的电压降为电源电压。
全桥倍流同步整流软开关变换器的研究
２１ ０ ０年 ２月
电 力 电 子 技 术
Ｐｏ ｒＥｌｃｒ ｎｉｓ ｗｅ ｅ ｔｏ ｃ
Ｖ ， ０１ ｕ
全桥倍流同步整流软开关变换器的研究
张 继 红 ，孙 维 ，孙 绍 华
１０ ０ ） ５ ０ １ （ 尔滨 工业 大 学 ， 龙 江 哈 尔滨 哈 黑
１ 引 言 全桥 变换 器 的优 点 是单体 容量大 ．开 关器 件 电 压、 电流 应力 小且容 易实现 软 开关 。 在低 电压输 出场 合 。同步 整流技 术 的应用 极大地 减小 了整流 电路 的
损 耗 ： 大 电流 输 出场合 ， 流整 流 电路可 明显 减小 在 倍
谐振 ， 实现 Ｖ 。Ｖ Ｚ Ｓ软 开关 ； 相 位 延 时 的 Ｑ￣ Ｑ 的 Ｖ 在 时间 内 ．通过 输 出滤波 电感和 同步 整流 管寄 生 电容
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半桥倍流同步整流变换器中的均流分析
半桥倍流同步整流变换器中的均流分析王红艳;方波【摘要】The state equation of switch state is established based on the analysis of parasitic parameters and the switch on-state resistance and as well as the working principles of half-bridge current-double synchronous rec- tifier. Based on the state equation, this paper discusses the current sharing of double-output filter inductor steady current of current-double rectifier and tests the reasonability of the analysis by PSPICE simulation.%在充分考虑电路寄生参数和开关管导通电阻的基础上,对半桥倍流同步整流电路的工作原理进行分析,建立了电路各开关状态的状态方程.以电路的状态方程为基础,讨论了倍流整流中两输出滤波电感稳态电流的均流问题,并通过PSPICE仿真验证了分析的合理性.【期刊名称】《许昌学院学报》【年(卷),期】2012(031)002【总页数】4页(P37-40)【关键词】半桥;倍流同步整流;均流;PSPICE仿真【作者】王红艳;方波【作者单位】许昌学院电气信息工程学院,河南许昌461000;许昌学院电气信息工程学院,河南许昌461000【正文语种】中文【中图分类】TM921半桥倍流整流电路最适合于低电压、大电流的使用场合［1－3］，其通过两个电感的并联交错，降低输出电流、电压的纹波幅值，提高输出电压、电流的纹波频率，减小输出滤波器的体积和重量，减小输入端的EMI，提高系统的效率和功率密度［4－5］，而这些优点都是在保证并联交错模块中的电流均衡基础上实现的.本文旨在充分考虑各寄生参数的基础上分析倍流整流中两滤波电感中的稳态电流均衡，分析影响均流的因素，得出均流与电路各参数的关系，为实现变换器更良好的控制奠定理论基础.半桥倍流同步整流电路原理图如图1(a）所示，图中Vin为主电路直流输入电压，C1、C2为输入平波电容，Q1、Q2为主开关管，T为变压器，L1、L2为二次侧两滤波电感，RL1、RL2分别为两滤波电感的寄生串联电阻，C0为滤波电容，RC 为滤波电容寄生串联电阻，R0为输出电阻，SR1、SR2为同步整流管，设同步整流管的导通电阻分别为Rsr1on、Rsr2on.设同步整流管的开关周期为Ts，占空比为D1，半桥倍流同步整流电路的工作原理可以分以下四个开关状态进行分析.此阶段主开关管Q1开通、Q2关断，同步整流管SR1关断、SR2开通，变压器一次侧电压上正下负、二次侧电压Vsec为正，半桥倍流同步整流电路的工作状态如图1(b）所示.电感电流iL1流经负载、Rsr2on与二次侧电压形成回路，iL1增大;电感电流iL2则经过负载、Rsr2on形成回路，iL2减小.以电感电流iL1、iL2和电容电压VC0为状态变量，得到此阶段内电路的状态方程: 此阶段主开关管Q1、Q2关断，同步整流管SR1、SR2开通，变压器一次侧电压为零、二次侧电压Vsec为零，半桥倍流同步整流电路的工作状态如图1(c）所示. 电感电流iL1流经负载、Rsr1on形成回路，iL1减小;电感电流iL2则经过负载、Rsr2on形成回路，iL2继续减小.此阶段内电路的状态方程为此阶段主开关管Q1关断、Q2开通，同步整流管SR1开通、SR2关断，变压器一次侧电压上负下正、二次侧电压Vsec为负，半桥倍流同步整流电路的工作状态如图1(d）所示.电感电流iL1流经负载、Rsr1on形成回路，iL1减小;电感电流iL2则经过负载、Rsr1on，与二次侧电压形成回路，iL2增大.此阶段内电路的状态方程为此阶段主开关管Q1、Q2关断，同步整流管SR1、SR2开通，变压器一次侧电压为零、二次侧电压Vsec为零，半桥倍流同步整流电路二次侧的工作状态与1.2相同，如图1(c）所示.电感电流iL1流经负载、Rsr1on形成回路，iL1减小;电感电流iL2则经过负载、Rsr2on形成回路，iL2继续减小.此工作状态与1.2的区别体现在一次侧电路中，一次侧电流方向正好与1.2相反;二次侧电路状态是相同的，所以其状态方程也是一样的，如式(4）、式(5）、式(6）所示.以上即为半桥倍流同步整流电路一个完整周期的工作过程.同步整流的主要目标之一是提高变换器的效率，变换器效率提高的主要方法是减小变换器开关管的导通损耗，保证滤波电感中电流的均衡是减小损耗的关键.因此，如何保证倍流整流中两电感电流的稳态值相等，其具体与哪些因素有关，对这些的讨论是十分必要的.根据倍流整流电路的工作原理以及各阶段的状态方程，可以得到一个完整工作周期内的状态空间方程:考虑对称半桥时可令D1=D2=D，代入式(13）和式(14）可知输入电压对均流没有影响;同时，从式(13）和式(14）中可以看出，同步整流管的导通电阻Rsr1on、Rsr2on对均流的影响较滤波电感的寄生串联电阻小.对于对称半桥电路，要使两电感电流值相等，只要保证滤波电感寄生串联阻抗和同步整流管导通电阻分别相等，而与电感值的大小无关.通过PSPICE仿真软件对半桥倍流同步整流电路进行仿真，设输入电压Vin=48 V，输出电压Vo=4 V，输出电流Io=20 A.根据电流纹波小于10%、电压纹波小于0.5%要求，设置各初始参数:C1=C2=1 mF，L1=L1=3 μH，RL1=RL2=10 mΩ，RC=2 mΩ，Co=470 μF，Ro=200 mΩ，f=200 kHz，D=0.4，变压器变比为4:1.根据以上参数，仿真得输出电压、输出电流和两电感电流的波形如图2(a）所示.由图可见，两电感电流的稳态值均为10 A，电流均衡.现改变电路参数进行仿真:①保持其它参数不变，将电感寄生串联电阻值RL1由10 mΩ改为100 mΩ，仿真波形如图2(b）所示.从图中可以看出，滤波电感寄生串联电阻值的变化，使两滤波电感稳态值明显不一样，输出电压稳态值没发生变化.②从滤波电感稳态电流的表达式可知，电流均流可以通过占空比来调节.在RL1由原来的10 mΩ改为100 mΩ的同时，改变开关占空比，使D1=0.4，D2=0.35，仿真波形如图2(c）所示.由图可见，两电感电流的稳态值均为10 A，电流均衡.③保持其它参数不变，将同步整流管导通电阻Rsr1on由10 mΩ增至100 mΩ，仿真波形如图2(d）所示.由图可见，同步整流管导通损耗的增大，导致滤波电感稳态电流的不平衡;但与图2(b）相比，其影响较滤波电感寄生串联电阻的影响更小，与理论分析一致.通过对半桥倍流同步整流变换器工作原理的分析，推导了滤波电感稳态电流的表达式，从而得到电路各参数对滤波电感稳态电流均衡的影响:输入电压以及滤波电感值的大小对均流都没有影响;同步整流管的导通电阻对均流的影响较滤波电感的寄生串联电阻对均流的影响要小.PSPICE仿真验证了理论分析的合理性和正确性.由于两电压变换器交错并联的电路结构与倍流同步整流电路结构相似，故本文的分析方法同样适用于多个变换器并联运行时电流均流问题的分析.【相关文献】［1］刁均伟.全桥倍流同步整流变换器系统建模与分析［J］.继电器，2008，36(2）:64－68，73. ［2］刘小越，谢运祥，陈兵.两种隔离式DC/DC变换器次级整流电路的比较［J］.电气开关，2008(1）:8－11.［3］张海源，吴卉，邹祖冰，等.同步整流下对称半桥倍流变换器的建模与分析［J］.中国电机工程学报，2003，23(8）:66－70.［4］张继红，孙维，孙绍华.全桥倍流同步整流软开关变换器的研究［J］.电力电子技术，2010，44(2）:20－22.［5］汪育华，张胜发，朱仲尼.一种采用倍流同步整流的高效率AC/DC变换器［J］.通信电源技术，2008，25(1）:36－38，42.。