ZHCADQ1A January 2024 – April 2024
PSFB 转换器包含四个可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。
对于这样一个隔离式拓扑结构,需要在次级测上进行信号整流。对于具有低输出电压和/或高输出电流额定值的系统,实现同步整流(而非二极管整流)可避免二极管整流损耗,从而实现最佳性能。在这项工作中,在次级侧实现了同步整流。
图 4-2 相移全桥电路图 4-2 展示了一个经简化的移相全桥电路。MOSFET 开关 Q1、Q4、Q2 和 Q3 在变压器 T1 的初级侧形成全桥。Q1 和 Q4 以 50% 的占空比和彼此之间 180° 的相位差进行切换。同样,Q2 和 Q3 以 50% 的占空比和彼此之间 180° 的相位差进行切换。全桥桥臂 Q2 – Q3 的 PWM 开关信号相对于桥臂 Q1 - Q4 的 PWM 开关信号发生相移。该相移的量决定了对角开关之间的重叠量,进而决定了传输的能量大小。D5、D6 在次级侧提供二极管整流(在我们的设计中针对 SR 使用 MOSFET),而 Lo 和 Co 形成输出滤波器。匀场电感器 LR 为变压器漏电感提供助力,以实现与 MOSFET 电容的谐振操作,并促进零电压开关 (ZVS)。图 4-3 展示了系统的开关波形。
图 4-3 PSFB PWM 波形