同步BUCK电路中的新型非奇异终端滑模控制性能研究

针对传统滑模控制趋近速度较慢、抖振较大,应用在同步Buck变换器中响应速度较慢、精度较低等问题,提出了一种新型非奇异终端滑模控制的方法。首先对传统的滑模面函数进行了修改,通过引入非线性函数并附上积分项,可以迫使系统快速收敛,从而缩短响应时间。其次在传统趋近律的基础上引入了形式为sigmoid的函数,并用饱和函数来替代符号函数,避免了符号函数在零附近高频切换,因此降低了传统滑模控制带来抖振影响。最后在MATLAB/Simulink仿真平台搭建相应的模型,结果显示,其调整时间为90μs,突加负载后恢复时间为20μs。并通过实验验证,在转速指令发生改变时,所设计的方法调整时间更快,在突加负载后,抗干扰能力更强。

一种基于误差累积电路的自适应同步整流控制方案及其实现

针对LLC传统同步整流方案整流精度不高、自适应同步整流方案精度高却需要高成本的高速数字控制器的缺点,设计了一种误差(同步整流管导通损耗)累积电路,通过低成本的MCU和V-I积分电路,将N个周期内同步整流管的续流时间累积为一个电压信号,与设定值相比较以决定下N个周期同步整流管的调整策略。在仿真测试中,同步整流管占空比稳定在47.7%,关断同步整流管后体二极管续流时间小于2 ns,较好地满足了高效率、低占空比损失以及低成本的设计要求。

同步整流电路中控制器选型与应用研究

同步整流电路,是采用导通电阻非常低(mΩ级)的功率MOSFET,代替普通整流二极管以降低功率损耗的一种技术。同步整流控制芯片是该电路的大脑,当使用功率MOSFET作整流管时,需要栅极电压和被整流的电压相位保持同步才完成,同步整流电路可以很大程度上提升DC/DC变换器的效率。该文设计一款输出功率为24 V/8.3 A的AC/DC电源,基本拓扑为LLC半桥谐振电路和同步整流电流电路,重点讨论同步整流电路选型与设计应用。

同步整流电路中SGT MOSFET尖峰震荡的优化设计

针对同步整流电路中屏蔽栅沟槽型场效应晶体管(Shielded Gate Trench Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,SGT MOSFET),在工艺加工过程中形成的热氧结构导致控制栅极电压尖峰震荡幅度大、电路能量转换效率低等问题,提出了一种SGT MOSFET电压尖峰震荡的优化设计。采用电路仿真的方法,以分析电容对电路电压开关震荡的影响;采用拉偏结构参数的方法,以确定器件的工艺参数;采用增加湿法刻蚀屏蔽栅多晶硅和注入多晶硅两道工艺的方法,以消除热氧结构,减小器件电容,从而减小器件在电路中的电压尖峰震荡幅度和时间,提升电路的能量转换效率。实验结果表明,优化设计后的栅漏电容减小了约43%,控制栅极电压的尖峰震荡降低了约56%,电路能量转换效率提升了约4.6%,器件剖面扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)图表明,所提设计方法可以消除SGT MOSFET的热氧结构。

基于TL494的同步整流Buck稳压电源设计

设计了一款基于TL494的同步整流Buck稳压电源。该设计通过控制单片机端PWM占空比,经LPF滤波器将PWM信号转变为直流电压信号,从而由TL494产生PWM信号控制同步整流管的占空比,实现电压0至30 V稳定连续可调输出。输出采样电路将电流值经放大后传送给单片机和TL494,当电流超过5 A后,MOS管关断,实现过流保护。经实验测量表明,在输入电压48 V、输出电压30 V、输出电流5 A的情况下,该设计负载调整率小于1%、输出纹波低于50 mV、效率高于96%,满足基本数控要求。

混合式LLC电路谐振与同步整流数字式控制

针对LLC电路混合式控制的特点,对频率控制和移相控制进行了数字控制的分析与建模。根据混合式LLC电路整流电流总处于断续状态的特点,分析得出输出电压与同步整流驱动占空比呈单峰值的关系,并以一种无需传感器的方法实现电路的同步整流控制,应用最优梯度滞环比较搜索法,能快速准确的搜索到同步整流最优驱动点。最后为减小谐振与同步整流间的控制干扰,利用数字式控制能储存谐振控制频率和相位的优点,对同步整流控制进行解耦,很好地提升了系统的动态性能。以一个输出20A/3.3V实验样机验证论文控制策略的正确性。

一种适用于模块并联的同步整流驱动电路

该文提出一种适用于模块并联工作的高效率的同步整流驱动电路.采用这种驱动电路,同步整流的波形和驱动损耗可以做到和自驱动一样的效果,同时又解决了多个模块并联时会产生短路的问题.此外,采用这种驱动电路还可以调节驱动电压幅度的高低.文中从时域和频域两个角度对此电路进行了详细的原理分析.采用所推荐驱动电路的36～75V输入,1.8V/600A输出,四分之一砖标准的模块电源效率高达90%以上.最后,仿真结果验证了该电路调节同步整流驱动电压幅度的功能.

LLC谐振电路无传感器同步整流控制策略

针对同步整流驱动优劣改变会引起LLC谐振电路输出电压变化的特点,分析推导出了LLC电路输出电压与同步驱动时间成单峰关系曲线,根据峰值两侧驱动时间改变造成输出电压不同变化率的特点,提出一种无传感器同步整流控制策略。研究了LLC电路三种工作模式下的同步整流驱动时间调节策略,同时为实现同步整流快速调节,采用了变步长调节模式,最后分析了同步整流调节与谐振调节之间的动态关系。搭建了一个36～72V输入,1V/20A输出的实验样机用以验证控制策略正确性,实验结果表明对LLC电路在不同输入和负载条件下都可实现同步整流。

无传感器混合式LLC电路同步整流数字控制策略

详细分析了混合式LLC电路移相模式下的开关损耗,以损耗最小为依据确定了混合控制的最优转换点。根据混合式LLC电路整流电流为近似正弦断续的特点,提出一种与LLC谐振控制共享电压检测且无需额外传感器的同步整流控制策略。该策略采用最优梯度滞环比较算法,可较好实现混合式LLC电路同步整流的数字控制,具有良好的调节速度和精确度。以一个36~72 V输入、3.3V/20A输出的实验样机验证了所提理论的正确性和可行性。

一种新颖的同步整流驱动电路

电荷自维持电路可以较好地解决双管正激变换器、谐振复位正激变换器、RCD 复位正激变换器等拓扑同步整流采用自驱动方案而出现的死区问题。该文提出了一种新颖的电荷自维持电路,它比现有的电荷自维持电路在结构上更加简单,共态导通的时间更加短,抗干扰能力更强,驱动损耗更小。最后通过实验验证了该电路的有效性和实用性。

基于SiC器件同步整流的高效Boost电路

Boost电路的效率高低直接决定着其应用效果和其所在系统的性能,提高Boost电路的效率至关重要。深入研究SiC器件的特点,在Boost电路中采用新颖的SiC功率半导体器件替代传统的Si器件。设计了适用于SiC MOSFET的驱动电路,引入同步整流技术,并部分地实现了功率器件的软开关,最终设计出了高效的应用在高压场合的Boost电路。实验结果表明全采用SiC器件的Boost电路效率得到了较大提高,可在更高频率下工作,应用同步整流和软开关技术后进一步提高了效率。

同步整流在电动车控制器驱动电路中的应用

针对电动车驱动系统中驱动电路在实际运行过程中发热过大,导致整个系统稳定性较差的问题,将同步整流技术应用到控制器驱动电路中。从PWM控制策略角度出发,提出了一种新的PWM调制方式,它采用低导通电阻的功率MOSFET代替开关变换器中的快恢复二极管,起到了续流二极管的作用,降低了续流时的损耗,减少发热,极大地提高了驱动电路的效率和稳定性,最后通过实验证明了该方法的可行性和优越性。

一种新型同步整流Buck蓄电池充电器

介绍了一种新型Buck型电池充电电路,此Buck充电电路结合了同步整流技术与零开关技术。由于结合了两种软技术,因此降低了电池充电电路的开关损耗和导通损耗。特别是低电压高电流输出场合,电路的效率得到明显提高。通过对功率管脉冲以及电路的设计,电路的拓扑更简单,而且避免了同步整流电路中常见的同步整流管体二极管反向恢复现象。对电路结构以及电路工作原理进行了阐述与分析,并通过Matlab/Simulink仿真,其仿真结果表明该充电电路能够实现预期的软开关,其输出电压纹波小,动态响应快,电路效率高。

用辅助电路提高同步整流电源的效率

提出一种增设辅助电路来有效降低以MOSFET为主开关的低压大电流同步整流电源通态功耗的办法。仿真和实验结果表明 ,利用MOSFET栅极电荷效应延长续流MOSFET的导通时间 ,可有效提高带隔离变压器的双开关正向变换同步整流电源的效率。在实际应用中 ,可使主开关在去掉散热器之后仍能正常运行 ,从而使装置重量降低、体积减少 ,有利于推广应用。

一种谐振复位型正激电路的新型同步整流自驱动方案

为了改善谐振复位型正激电路副边续流同步整流管的开关工作状态,采用了一种新型的正激电路同步整流的的自驱动方案,该方案通过一个辅助电感的线路,使得续流管的驱动电压能快速建立,从而减少了同步整流管的开关损耗,通过一个40 W的模块电源上的整机试验,表明了该方案能有效地提高谐振复位型正激电路的效率。

同步整流器自驱动方式及其典型整流电路分析

低电压大电流输出是今后DC-DC变换器的一个发展趋势,基于如何减小低压大电流变换器的整流损耗,提高整流和转换效率的同步整流技术已成为其核心技术。本文结合最新的研究成果,阐述了不同同步整流器自驱动方式,并分析了其典型的整流电路工作原理及特点。

无刷励磁同步发电机旋转整流电路的应用

阐述采用多相(11相)旋转整流电路和交流励磁机多相(11相)电枢绕组相配合的特点,为无刷励磁发电机旋转整流电路的设计提供了依据。

一种针对电源频率变化下的可控整流桥同步信号滤波电路

本文介绍一种可以在频率变化的条件下,对整流电源的同步信号进行滤波处理并且不产生相移的滤波电路。详细地说明了电路的原理和构成。

基于DPA426型电路的同步整流开关电源

介绍了DPA426的外部引脚、内部电路及功能模块。说明了同步整流电路的基本工作原理。根据DPA426的特性给出了同步整流开关电源的设计方法和具体的设计电路,并对外围电路的设计进行了分析,最后给出了测试结果及设计注意事项。

同步整流DC/DC升压芯片中驱动电路的设计

在DC/DC转换芯片中,为了保证功率开关管及时导通和截止,需要设计专门的驱动电路。本文设计了同步整流驱动电路,通过引入负跳沿延时单元,消除了CMOS瞬态短路导通现象,降低了功耗,保护了输出级。HSPICE仿真表明,驱动电路延时小于14ns,能满足较高开关频率的要求;同时,开关转换时的尖峰电流减小了56%,功耗也降低了19.3%。