二次整流电路会面对哪些规划难题

  )，占空比是一个要害参数，会影响输出电压和功率。一般，正激转换器的最大占空比以50%为限。选用有源钳位技能，占空比能够高于50%，逾越传统规划的约束。有许多文章都说明晰最大占空比与电源为例，论述最小占空比对规划的影响。该转换器用于将输入24 VAC或48 ~ 60 VDC，转化为15VDC，1.5 A输出。其阻隔特性使其适合为现场工业使用供电。ACFC拓扑协助完成了高达91%的峰值功率。规划的基本要求如表1所示。

  ADI公司的 MAX17598是有源钳位电流形式PWM控制器，其间包括阻隔正激转换器电源规划所需的一切控制电路。本文深入探讨了二次自整流电路规划的考虑要素和评价成果。

  ACFC使用自整流电路，完成了更高的功率。图1为根据MOSFET的典型自整流电路原理图。与传统的二极管整流电路比较，MOSFET的导通电阻更低，所以其电路功率更加高，尤其是在低电压、大电流输出的状况下。

  但是，当输出电压挨近或超越 MOSFET栅极电压作业规模时，这个规划就不适宜了。咱们咱们能够经过附加电路来发生这些MOSFET的栅极驱动电压。图2为该电路的细节信息。G1和G2连接到变压器的辅佐绕组。

  栅极1连接到N2的栅极（如图1所示），栅极2连接到N1的栅极。栅极1和栅极2与开关周期同步。当栅极1输出高电平时，栅极2输出低电平，反之亦然。完好电路如图3所示。

  该环路有必要保证输出处于MOSFET VGS的作业规模内。公式1反映了栅极驱动电压与匝数比之间的联系。

  KGATE为变压器比率。NG为变压器绕组的匝数。NP为变压器初级绕组的匝数。VGATE_MAX为MOSFET栅极驱动电压的最大电压。VDC_MAX为直流输入电压的最大电压。

  当初级环路的主开关闭合时，施加于变压器的电压为正，即 VDC。因而，栅极1的输出为高电平，栅极2的输出为GND。它与匝 数比和直流输入电压有关。

  当主MOSFET关断时，钳位电路将漏极电压约束为VCLAMP。VCLAMP高于VDC，因而栅极1的输出为GND，而栅极2的输出为高电平。

  栅极2的电压与匝数比以及VCLAMP和 VDCINPUT之间的距离有关。

  占空比会随输入电压而改变，因而有必要保证栅极的驱动电压能 够以完好的 VIN规模驱动MOSFET。使用最大直流输入和最小导通率 时，栅极驱动电压将到达最小值。

  p在规划示例中，栅极2最低电压可按照式5进行核算。当输入直流电压到达最大值时，栅极2上的电压只要4.23 V。

  假如该电压低于VGS导通阈值，则二次整流电路的MOSFET将无法精确作业。这可能会引起当输入电压挨近最大值时，电源在没有一点负载的状况下无法发动。在示例电路中，VGS阈值电压为3 V， 小于核算出的最小VGATE2。

  图4为示例电路的丈量成果。CH1为栅极1的电压。CH2为栅极2的电压。CH4为主面N-MOS的源漏电压。

  为了验证栅极驱动电路核算的精确性，咱们对示例电路进行了功能测验。图5为不同负载电流（0A、0.5A、1A、1.5A）下的输入和输出电压。

  图6显现了输出电压水平怎么随输出电流不同而改变。不同的线表明不同的输入电压。

  图7为不同输入电压和负载下的峰值功率。当输入为36 V、输出为1.5 A时，峰值功率到达91%。

  图9和图10显现了输出峰峰值电压。图9是无负载电流的状况，图10是满负载的状况。

  图11和12显现了负载瞬态呼应。图11为负载从零变为满负载。图12为负载从满负载变为零。CH1丈量的是输出电压（沟通耦合）。CH2丈量的是输出负载电流。

  综上所述，对ACFC的研讨让咱们对其功能和功率有了重要知道。经过一系列剖析二次整流电路的规划以及占空比的影响，咱们得知，当需求额定的辅佐栅极驱动电路时，最小占空比会受到约束。

  此外，ACFC凭仗其超卓的能量收回特性，成为了有远景的高效电源体系解决方案。经过本文可知，占空比存在一个最佳规模。也就是说，最大占空比和最小占空比关于根据MOSFET的整流电路都很重要。