摘要：目前對低壓大電流DC/ DC 變換器的研究方興未艾。如何選擇合適的拓撲電路是其首要任務(wù)。從拓撲、應(yīng)用方面系統(tǒng)地論述了低壓大電流技術(shù)近期的發(fā)展，闡述了各種拓撲電路的特點及用途并進行了分析比較。同時，詳細地介紹了其關(guān)鍵的同步整流技術(shù)及其各種驅(qū)動方法。

　　1 引 言

　　隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，以及各種微處理器、IC 芯片和數(shù)字信號處理器的普及應(yīng)用，對低壓大電流輸出的低壓變換器的研究與應(yīng)用成為日益重要的課題。在低電壓輸出的情況下，一般的二極管整流很難達到較高效率，需采用同步整流技術(shù)，這就使得同步整流成為低壓大電流技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)。另外，如何選擇合適的拓撲，使變換器的性能最優(yōu)化，也是一個極其重要的問題。

　　首先分別從變壓器的初級和次級對各種基本拓撲進行分析比較，分別得出初級和次級適合于低壓大電流的優(yōu)化拓撲，然后進行組合，列舉了3 種典型的拓撲，最后對優(yōu)化的組合作進一步的比較分析。

　　2 基本拓撲及其優(yōu)缺點分析

　　以變壓器為界，此類變換器的初級拓撲可從其所能傳送的功率以及拓撲結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等方面進行分析。在提高低壓大電流變換器的效率中顯得尤為重要的是其次級的拓撲。本文首先從提高效率的角度對其進行分析，然后綜合考慮其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和驅(qū)動方式等的問題。

　　2. 1 變壓器初級拓撲的優(yōu)選

　　相對于升壓型變換器來說，降壓型變換器更加適用于低壓大電流變換器。其變壓器初級的基本拓撲主要可用正激式、反激式、推挽式、半橋式和全橋式等5 種。但是，其中的反激式變換器顯然不適合低壓大電流的要求，因為它的輸出紋波較大，變壓器漏感引起較大的電壓尖峰，功率不大（150W 以下） ,變換器效率不高，因而只能在電壓和負載調(diào)整率要求不高的場合使用。

　　2. 2 變壓器次級拓撲的優(yōu)選

　　2. 2. 1 同步整流技術(shù)基本原理

　　同步整流技術(shù)旨在實現(xiàn)同步整流管柵極和源極之間的驅(qū)動信號與同步整流管漏極和源極之間開關(guān)同步。理想的同步整流技術(shù)可使同步整流管起到和整流二極管同樣的作用，即正向電壓導(dǎo)通，反向電壓關(guān)斷。在輸出為低電壓大電流的情況下，整流二極管的使用會引起很大的能量損耗，大大地降低電源效率。而用于同步整流的低電壓功率MOSFET 導(dǎo)通電阻非常小，正向?qū)▔航岛艿停?5A 時只有0. 1V ,因此用低電壓功率MOSFET 代替整流二極管勢在必行。

　　2. 2. 2 變壓器次級3 種結(jié)構(gòu)的比較

　　適用于低壓大電流輸出的變壓器次級結(jié)構(gòu)有3種：正激式結(jié)構(gòu)、中心抽頭式結(jié)構(gòu)和倍流整流式結(jié)構(gòu)（拓撲及其波形如圖1 、2 、3 所示）。

圖1 正激式結(jié)構(gòu)與波形圖

圖2 中心抽頭式結(jié)構(gòu)與波形圖

圖3 倍流整流式結(jié)構(gòu)與波形圖

正激式結(jié)構(gòu)相對于其它兩者結(jié)構(gòu)最簡單，而且適用于低壓大電流的情況。與源于Buck 變換器的正激變換器類似，中心抽頭式結(jié)

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