Вопрос:
Как увеличить КПД моего изолированного источника питания?
Ответ:
Для большинства типичных приложений с понижающими преобразователями использование активных ключей вместо диодов Шоттки является фактическим стандартом. Это позволяет существенно повысить КПД преобразования, особенно при низких выходных напряжениях. Использовать синхронное выпрямление для увеличения КПД можно и в тех приложениях, где требуется гальваническая развязка. На Рисунке 1 показана схема прямоходового преобразователя с синхронным выпрямлением на вторичной стороне.
Организовать управление ключами синхронного выпрямителя можно различными способами. Один из них, самый простой – управление через вторичную обмотку трансформатора. Именно этот вариант и представлен на Рисунке 1. В этом примере диапазон входных напряжений не может быть очень широким. Минимального входного напряжения должно быть достаточно для поддержания на затворах SR1 и SR2 напряжения, обеспечивающего их надежное открывание. А максимальное напряжение не должно быть слишком высоким, чтобы напряжение на затворах MOSFET SR1 и SR2 не превысило максимально допустимого значения.
 |
||
| Рисунок 1. | Автономное синхронное выпрямление в прямоходовом преобразователе. | |
Во всех источниках питания с синхронным выпрямлением существуют условия для прохождения через схему отрицательного тока. Например, если конденсатор на выходе схемы предварительно заряжен перед ее включением, ток может течь от выхода в сторону входа. Отрицательный ток способен увеличить напряжения на MOSFET SR1 и SR2 до таких уровней, при которых произойдет повреждение транзисторов. Поэтому в таких случаях необходимо принимать меры для защиты коммутаторов.
Рисунок 2 демонстрирует способ реализации синхронного выпрямления, основанный на использовании микросхемы LT3900. Она выполняет функции контроллера управления ключами синхронного выпрямителя в преобразователях с прямоходовой топологией.
 |
||
| Рисунок 2. | Синхронное выпрямление в прямоходовом преобразователе со специализированной микросхемой. |
|
Эта схема работает вполне хорошо. Защиту внешних ключей от протекания обратного тока выполняет сама микросхема LTC3900. Она способна быстро определить появление отрицательного тока, а затем быстро выключить ключи SR1 и SR2. Это требуется для того, чтобы не допустить повреждения схемы во время запуска или во время возможного режима генерации пачек.
 |
||
| Рисунок 3. | Синхронное выпрямление в схеме с прямоходовой топологией на основе полностью интегрированного решения ADP1074. |
|
На Рисунке 3 показана очень изящная конструкция с новой микросхемой ADP1074. Информация о выходном напряжении считывается выводом обратной связи. Для исключения риска протекания отрицательного тока через ключи SR1 и SR2, при определенных обстоятельствах, таких как наличие начального заряда выходного конденсатора, синхронное выпрямление не активируется. В это время функцию выпрямления выполняют паразитные диоды двух ключей. Таким образом можно предотвратить повреждение коммутаторов. Безопасную работу ADP1074 без отрицательных токов гарантирует встроенная цифровая изоляция iCoupler.
Купить ADP1074 на РадиоЛоцман.Цены
