【導讀】為了理解這種技術(shù)，讓我們回顧一些為L(cháng)LC轉換器設計穩健型同步整流解決方案時(shí)遇到的挑戰。在其最簡(jiǎn)單的層面上，同步整流需要金屬氧化物半導體場(chǎng)效應晶體管（MOSFET）仿真二極管的行為。簡(jiǎn)言之，當電流擬從正極流向負極時(shí)，MOSFET導通。一旦電流開(kāi)始從負極流向正極，則MOSFET關(guān)斷。
我們都不止一次聽(tīng)說(shuō)過(guò)智能電源將給電源行業(yè)帶來(lái)的偉大變革。在許多方面，它已達到或超過(guò)了我們的預期；但在其它方面，它也讓我們感到一絲絲失望。我禁不住想某些這樣的情況源于這樣一個(gè)事實(shí)：炫酷技術(shù)很容易讓人迷戀，只因為它與眾不同或充滿(mǎn)新意；然而我們卻忽略了它并沒(méi)做真正偉大的事情這一事實(shí)。換句話(huà)說(shuō)，我們有些人可能會(huì )覺(jué)得智能電源很棒，但我們不知道要用它做什么才能彰顯它的魅力。
我想列舉一種借助數字電源的智能性實(shí)現的新技術(shù)。我想您會(huì )發(fā)現它非常棒又非常有用。實(shí)質(zhì)上，這是一種全新的同步整流方案，可提高邏輯鏈路控制（LLC）變換器的效率、增加其穩健性和設計簡(jiǎn)易性。
現在請稍等。在您閉上眼睛打瞌睡之前，繼續聽(tīng)下去。馬上就講超酷的東西。我保證！
為了理解這種技術(shù)，讓我們回顧一些為L(cháng)LC轉換器設計穩健型同步整流解決方案時(shí)遇到的挑戰。在其最簡(jiǎn)單的層面上，同步整流需要金屬氧化物半導體場(chǎng)效應晶體管（MOSFET）仿真二極管的行為。簡(jiǎn)言之，當電流擬從正極流向負極時(shí)，MOSFET導通。一旦電流開(kāi)始從負極流向正極，則MOSFET關(guān)斷。
很簡(jiǎn)單，對吧？但麻煩的是細節。
例如，假使MOSFET關(guān)斷太早，那么所產(chǎn)生的電流會(huì )流過(guò)MOSFET體二極管。如果這種情況發(fā)生得太頻繁，效率就會(huì )受到影響。我們都知道，我們需要效率要盡可能地提高。（如果對這方面有任何疑問(wèn)，就請咨詢(xún)美國環(huán)境保護署。）假使MOSFET導通時(shí)間太長(cháng)，不僅效率會(huì )降低，由此產(chǎn)生的電流實(shí)際上還會(huì )摧毀MOSFET。因此，關(guān)鍵是要確定關(guān)斷MOSFET的最佳時(shí)間，使體二極管在不必要的時(shí)候不導通 —— 并且還要確保MOSFET不承受過(guò)高的電壓。
圖1展示了針對該問(wèn)題的解決方案。除了導通和關(guān)斷MOSFET，驅動(dòng)器還逐周期地向控制器發(fā)送數字消息。該消息精確地告知控制器SR1和SR2的體二極管導通了多長(cháng)時(shí)間?？刂破饔迷撔畔?lái)計算將要增加或減少體二極管導通時(shí)間的全新脈沖寬度。這類(lèi)似于讓工程師監視應用到MOSFET的每個(gè)脈沖，看它是否使用了過(guò)長(cháng)或過(guò)短的脈沖寬度。
圖1：UCD3138A和UCD7138 LLC同步整流器解決方案
現在，如果您覺(jué)得這還不夠酷，那么接著(zhù)往下聽(tīng) —— 控制器不只用這些信息來(lái)優(yōu)化效率，它還用這些信息來(lái)增強系統的穩健性。高效同步整流要求體二極管導通時(shí)間盡可能地縮短。不過(guò)請謹記，時(shí)間太少可能很危險。因此，數字控制器就像看門(mén)狗，不斷留心找尋能導致體二極管導通時(shí)間過(guò)短的任何柵極驅動(dòng)脈沖。如果它發(fā)現任何這樣的事件，就立即在下一個(gè)周期予以糾正。
我們已見(jiàn)證了該技術(shù)各種各樣的效率提升情況。圖2展示了一個(gè)平均效率增幅超過(guò)0.6％的例子。
圖2：UCD3138A和UCD7138的效率提升
我曾答應向您展示該技術(shù)是何等絕妙。還記得“一張圖片勝過(guò)萬(wàn)語(yǔ)千言”這句話(huà)吧？瞧一瞧圖3，看該技術(shù)能多么顯著(zhù)地增強性能。圖3A和3B展示了該技術(shù)如何能保護系統免受過(guò)長(cháng)柵極驅動(dòng)脈沖的沖擊。注意左邊圖像中MOSFET VDS的巨大電壓尖峰。當優(yōu)化技術(shù)功能被啟用時(shí)，所述柵極驅動(dòng)脈沖被縮短，結果與您在教科書(shū)中看到的有些類(lèi)似。
我認為這真的很不錯。它可能無(wú)法與最新科幻電影的特效相媲美，但對電源而言真是超級炫酷。
（來(lái)源：中電網(wǎng)，作者：Brent McDonald）
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