ZHCADQ1A January 2024 – April 2024
相移全桥 (PSFB) 直流/直流转换器经常用于在中高功率应用(如服务器电源、通信电源整流器、电池充电系统和可再生能源系统)中降低高直流总线电压并提供隔离。传统上来讲,微控制器已经被限制为仅仅在这些系统中执行监控或通信任务。随着高性能微控制器器件的出现,除了处理传统微控制器功能外,现在可将微控制器用于这些系统中的封闭控制环路。向数字电源控制的转换意味着之前在硬件中执行的功能,现在在软件中实现。这除了增加系统灵活性之外,还极大地简化了系统。这些系统能够实现高级控制策略,以在不同条件下对功率级进行最优控制,并且提供系统级智能。
PSFB 转换器包含四个在隔离变压器初级侧形成全桥的电力电子开关(例如 MOSFET 或 IGBT),还包含用于次级侧同步整流 (SR) 的二极管整流器或 MOSFET 开关。该拓扑允许所有开关器件以零电压开关 (ZVS) 进行开关,从而降低开关损耗并实现高效的转换器。此参考设计中实现了全桥的一个桥臂中开关的 ZVS 和另一桥臂中开关的零电压或低电压开关。
对于这样一个隔离式拓扑结构,需要在次级测上进行信号校正。对于具有低输出电压或高输出电流额定值的系统,执行同步整流而不执行二极管整流,可通过避免二极管整流损耗来实现最佳性能。此设计在次级侧用不同的切换方案来执行电流倍增器同步整流,以便在变化的负载条件下实现最佳性能。
可在电压模式控制 (VMC)、平均电流模式控制 (ACMC) 或峰值电流模式控制 (PCMC) 等各种模式下控制直流/直流转换器系统。PCMC 具备固有的电压前馈、自动逐周期电流限制、磁通平衡和其他优势,因而是电源转换器的理想控制方案。