输出电压经过R10和R11分压后,与可调式精密并联稳压器LM431中的2.50V基准电压进行比较,产生误差电压,再通过光耦合器PC357去控制DPA424R的占空比,对输出电压进行调节。R7、VD3和C3构成软启动电路,可避免在刚接通电源时输出电压发生过冲现象。刚上电时,由于C3两端的电压不能突变,使得LM431不工作。随着整流滤波器输出电压的升高并通过R7给C3充电,C3上的电压不断升高,LM431才转入正常工作状态。在软启动过程中,输出电压是缓慢升高的,最终达到3.3V的稳定值。
四、用于同步整流的功率MOSFET最新进展
为满足高频、大容量同步整流电路的需要,近年来一些专用功率MOSFET不断问世,典型产品有FAIRCHILD公司生产的NDS8410型N沟道功率MOSFET,其通态电阻为0.015Ω。Philips公司生产的SI4800型功率MOSFET是采用TrenchMOSTM技术制成的,其通、断状态可用逻辑电平来控制,漏-源极通态电阻仅为0.0155Ω。IR公司生产的IRL3102(20V/61A)、IRL2203S(30V/116A)、IRL3803S(30V/100A)型功率MOSFET,它们的通态电阻分别为0.013Ω、0.007Ω和0.006Ω,在通过20A电流时的导通压降还不到0.3V。这些专用功率MOSFET的输入阻抗高,开关时间短,现已成为设计低电压、大电流功率变换器的首选整流器件。
最近,国外IC厂家还开发出同步整流集成电路(SRIC)。例如,IR公司最近推出的IR1176就是一种专门用于驱动N沟道功率MOSFET的高速CMOS控制器。IR1176可不依赖于初级侧拓扑而单独运行,并且不需要增加有源箝位(active clamp)、栅极驱动补偿等复杂电路。IR1176适用于输出电压在5V以下的大电流DC/DC变换器中的同步整流器,能大大简化并改善宽带网服务器中隔离式DC/DC变换器的设计。IR1176配上IRF7822型功率MOSFET,可提高变换器的效率。当输入电压为+48V,输出为+1.8V、40A时,DC/DC变换器的效率可达86%,输出为1.5V时的效率仍可达到85%。
4 结语
在设计低电压、大电流输出的DC/DC变换器时,采用同步整流技术能显著提高电源效率。在驱动较大功率的同步整流器时,要求栅极峰值驱动电流IG(PK)≥1A时,还可采用CMOS高速功率MOSFET驱动器,例如Microchip公司开发的TC4426A~TC4428A。
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