如何在谐振LLC半桥中实施同步整流器

作者：Brian King 德州仪器

谐振 LLC 半桥转换器非常适合离线大功率应用 （200-800W），因为一次侧 FET 可从零电压开关 （ZVS） 中获得极大的优势。LLC 转换器需要相当窄的输入范围，因此通常伴随有 PFC 前端。在这些功率级下，输出整流二极管中的损耗会成为一个大问题，其可降低输出电压。使用同步 FET 替代二极管似乎是一个缓解这些损耗不言而喻的办法，但应该如何控制同步 FET 呢？

幸运的是，LLC 半桥中的二次电流及电压波形非常适合使用 GREEN Rectifier™ 控制器。该款绿色环保整流器控制器一般用在图 1 所示的反激电源中，用来监控同步 FET 上的漏-源电压。

图 1.反激转换器中使用的绿色环保整流器控制器

在体二极管开始导通时，该绿色环保整流器控制器会感测到正向压降并接通 FET。在 FET 接通时，控制器继续感测漏-源电压，并在电流降到接近 0 安培时关闭 FET。同步 FET 会保持关断状态直到下个开关周期。通过以这种方式控制同步 FET，该 FET 实质上可作为理想的二极管运行。事实上，这些控制器有时被称为“近似理想的二极管仿真器”。

在一款绿色环保整流器控制器用在谐振半桥拓扑中时，变压器的二级侧通常配置为倍流器，如图 2 所示。每个二次侧绕组都有其自己的 FET（或并行 FET 组），而且还需要各自的整流器控制器。同步 FET 将出现等于输出电压两倍的电压应力。通过将 LLC 的 ZVS 特性与同步整流技术进行整合，可实现极高的效率。例如，PMP5967 可从 380VDC 输入生成 12V/460W 输出，效率超过 94%。

图 2. LLC 谐振半桥转换器中使用的绿色环保整流器控制器

此外，下面是 PowerLab 库中的几项参考设计……

PMP4332 — 5V80A 低高度高效率电源

PMP5967 — 支持同步整流器的、400VDC 输入、460W 下 12V 的 LLC

PMP8920 — 通用输入 TM PFC 及 LLC 转换器

阅读原文， 请参见： http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2013/12/10/powerlab-notes-how-to-implement-synchronous-rectifiers-in-a-resonant-llc-half-bridge.aspx

编辑：jq