文档介绍：:..如何利用数字控制器提高DC/DC效率来源:大比特半导体器件应用网摘要:PSFB拓扑具有实现现代电源所需效率的潜力。数字控制使设计人员能够非常精确地控制PSFB拓扑和实现高级控制技术(例如叠加同步MOSFET)。新拓扑、新技术及新理念正在推动电源进入二十一世纪。数字控制器已经为未來的电源需求做好了准备。关键字:电源制造商,“环保”计划的成功开展,私营公司和政府监管部门对电源制造商的耍求逐渐提高。欧盟委员会(欧盟(EU)的执行机构)和美国环境保护署(EPA)对服务器电源的要求进一步升级,现已涵盖各种负载级別的效率以及待机功耗。服务器集群运营商也对电源制造商提出了类似要求。山于法规如此严格,并月•还有许多法规即将出台,电源制造商正逐渐转向数字控制。在全数字解决方案中,完全可编程的数字信号控制器(DigitalSignalController,DSC)可直接生成用于控制功率电路级的PWM信号。同时,控制器还能处理系统管理任务,例如数据记录、通信和故障报告。这样,电源设计人员可以在DSC中编写高级控制方法,而在模拟设计中,这即便可以实现也是极为I木I难的。设计人员可利用此功能灵活地实现最终客户所需的数据记录和通信标准。相移全桥(Phase-ShiftedFull-Bridge,PSFB)拓扑是一种有潜力满足未來电源效率需求的直流-直流转换器。DSC的灵活性使得不稳定的PSFB拓扑更易于管理,并可实现进一步提高PSFB效率的先进技术。移相全桥拓扑的必然性下面我们将讨论高频工作所必需的简单全桥拓扑,然后讨论效率提高策略。全桥转换器如图1所示,全桥转换器使用四个开关(QI、Q2、Q3和Q4)进行配置。对角开关QI、Q4和Q2、Q3同时导通时,将在变压器的初级绕组上提供完整的输入电压(VIN)。在转换器每半个周期屮,对角开关Q1和Q4或Q2和Q3导通,并且变压器的极性会在每半个周期中反转。在全桥转换器中,给定功率下的开关电流和初级电流与半桥转换器相比将减半。这种电流减少使得全桥转换器适用于高功率等级。但是,对角的开关采用硬开关,当其导通和关断时会导致较高的开关损耗。过去,由于合适的控制器尚未出现,电源工程师不得不使用效率较低的硕开关电源转换方法。这些方法的损耗随频率的增加而增加,因而限制了工作频率,进而限制了电源高效供电的能力。图1:全桥转换器软开关全桥(PSFB)拓扑利用现有DSC,设计人员现在可考虑使用更高的工作频率來减少电源中磁性元件和滤波电容的数量。频率的升高会导致硕开关电源转换器(例如传统全桥转换器)屮产生更高的开关损耗。一种较好的替代方案是选择相对复杂的软开关方法来减少开关损耗并提供较高的功率密度。PSFB转换器是一种软开关拓扑,使用寄生电容(例如MOSFET和IGBT等开关器件的输出电容)和变压器的漏电感来实现谐振转换。这种谐振转换可以使开关器件在接通时两端电压为零,从而消除其接通时的开关损耗。PSFB转换器己广泛用于转换器的功率密度和频率至关重要的电信和服务器应用屮。PSFB转换器的常规工作在许多文章屮都冇介绍,我们将在此棊础上展示DSC如何进一步提高性能。带传统同步MOSFET栅极驱动的相移