3 外驅同步整流

　　對于采用變壓器副邊電壓來驅動自驅型的同步整流，即該電壓上正下負的時候驅動整流管s2，該電壓下正上負的時候驅動續(xù)流管s3，由于這兩個驅動電壓采的 是同一個電壓，因此這兩個驅動不會存在交疊，不需要進行處理。但是對于外驅型同步整流的方法，整流管和續(xù)流管的驅動之間必須加入死區(qū)，使兩個驅動不出現交 疊的部分，進而防止變換器副邊出現直通。本文采用的外驅同步整流的原理框圖如圖7（a）所示。

　　本文中首先將原邊ic輸出的信號經過驅動變壓器隔離傳輸到副邊，再利用同步整流驅動芯片將這個信號進行處理，在同步整流芯片內部可簡單看成是一個 固定的電容，通過在外部接電阻形成rc沖放電來實現延時，最終通過芯片處理同時延時了整流管s2以及續(xù)流管s3驅動信號的上升沿，從而在兩個驅動之間加入 死區(qū)，如圖7（b）中波形所示。

　　同時，因為副邊加了一個同步整流的芯片，而由于芯片本身工作的延時，使得輸出信號整體對輸入有一個延時，因此必須在原邊也加入一個電路來補償這個延時，較好的方法就是在原邊同樣加入一個同步整流芯片，這樣使得對驅動的控制更加方便和容易，而且可以保證足夠的驅動能力。

　　另外，可以通過對副邊兩個管子驅動的控制來實現整流管和續(xù)流管的零電壓開關：對于整流管來說，當變壓器副邊電壓變?yōu)樯险仑摚@時如果整流管的驅動還未 建立，那么電流就會先從整流管的體二極管流過，如果此時再給整流管提供驅動，這時整流管的開通即為零電壓開通，但是考慮到效率的因素，必須保證電流在體二 極管中流過的時間很短；而在關斷的時候，可以在變壓器副邊電壓變?yōu)橄抡县撝疤崆瓣P斷整流管，這樣就實現了整流管的零電壓關斷，同樣必須保證電流在體二 極管中流動的時間很短。對于續(xù)流管采取同樣的方法，可以實現續(xù)流管的零電壓開關。

　　4 同步整流輕載注意事項

　　對于副邊采用傳統二極管續(xù)流工作的正激變換器來說，當負載電流進一步減小直至很輕時，將會出現電感電流斷續(xù)的工作情況，如圖8所示。

　　當副邊采用同步整流工作時，由于續(xù)流mosfet的雙向導通的特性，而電感電流要保持連續(xù)，因此在輕載的時候電感電流連續(xù)并能夠反向，如圖9所示，使得 續(xù)流管中出現從漏極流向源極的電流，并產生一個流出輸出正端流進輸出負端的環(huán)流，這個環(huán)流會消耗環(huán)流能量，這個能量的大小和輸出濾波電感有關，輸出濾波電 感越小，環(huán)流就會越大，環(huán)流能量越大，損耗也越大。所以由于同步整流器不能從ccm模態(tài)自動切換到dcm模態(tài)，輕載時就會產生很大的環(huán)流損耗，這種環(huán)流損 耗會降低變換器在輕載時的效率，當負載輕載一定程度的時候，受環(huán)流的影響，變換器的效率會顯著下降，因此必須在效率出現顯著下降的時候將變換器從同步整流 的工作狀態(tài)切換到二極管整流的工作狀態(tài)，來保證輕載時變換器的效率不至于太低，一般這個效率的拐點出現在負載的10%～25%之間。

　　本文中采用的切輕載的方法是：在變換器的原邊檢測電流信號，設定在效率出現拐點時的負載為切換的負載點，當檢測到電流小于該設定值后由原邊輸出一個信號，該信號傳遞到副邊并最終切斷同步整流信號，使變換器工作在二極管整流狀態(tài)。

　　此處，電流檢測是一個需要重點考慮的問題，在電感電流沒有反向時，變壓器原邊的電流始終是流進同名端留出異名端的，而在輕載的時候，由于電感電流反向， 變壓器副邊流過同名端進異名端出的電流，原邊流過異名端進同名端出的電流，因此在檢測電流的時候必須能夠檢測到雙向的電流。

　　檢測電流一 般有電阻和電流互感器等檢測方法，如果用電阻顯然可以檢測雙向的電流，但是考慮到損耗太大，因此電阻檢測不可行；如果用電流互感器檢測電流，那么電流互感 器副邊的接法就必須考慮到能夠檢測雙向的電流，因此如圖10所示，電流互感器副邊與電阻串聯的二極管必須用齊納二極管，如果副邊用普通的二極管，在電流互 感器流過反向電流的時候，由于二極管的阻斷作用，這個反向電流將不會被檢測到，換成齊納二極管后，當電流互感器流過反向電流的時候，齊納二極管被擊穿并穩(wěn) 定在一個電壓值，電流互感器的副邊流過一個流進同名端的電流，并且電流互感器利用齊納二極管上的壓降來進行磁復位，因此就檢測到了原邊流過的反向電流。

　　另外，因為電流互感器檢測的是流過開關管的電流信號，而由于變壓器磁復位的時候電流是從復位繞組的同名端流進，異名端流出的，這個電流是不需要檢測的，因此，電流互感器要放在如圖9中所示的位置，正確檢測流過開關管的電流信號。