СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-1

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА напряжения на ключах синхронного выпрямителя QE иQF соответственно. Р ЕШЕНИЕ Решение заключается в уменьшении потери проводимости диодов ключей QE и QF во время периода задержки ( t delay ). Управлять ключами QE и QF лучше отдельными сигналами, так что бы импульсы включения формиро вались «внахлёст» – в определённый момент времени оба ключа в проводя щем состоянии. На рисунке 3 показа на функциональная схема мостового преобразователя со сдвигом фазы и шестью управляющими сигналами QA – QF. Импульсы управления для QE (OUTE) и QF (OUTF) могут быть сфор мированы по фронтам импульсов QA – QD. Временные диаграммы пред ставлены на рисунке 4 и в таблице. Р ЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА Для тогочтобыубедиться в эффектив ности предложенного метода умень шения времени проводимости диодов, был использован мостовой преобра зователь со сдвигомфазы 390/12 В. Его модифицировали так, чтобы управ лять FET в соответствии с рисунками 2 и 4. На рисунке 5 показаны осцилло граммы работы, когда на затворы клю чей QE и QF синхронного выпрямите ля поступают импульсы управления OUTA и OUTB ШИМ контроллера. На осциллограммах видно, что во время задержки ( t delay ) наблюдается прово димость диодов ключей синхронного выпрямителя. На рисунке 6 показаны осцилло граммы работы преобразователя, ког да ключи синхронного выпрямителя управляются отдельными импульсами: OUTE и OUTF (реализована схема, изображённая на рисунке 3). Эти сиг налыформируются новым контролле ром TI UCC28950 для мостового преоб разователя со сдвигомфаз. Из рисунка видно, что диоды ключей QE и QF син хронного выпрямителя не проводят ток, когда включены оба ключа одно временно. И хотя всё же на небольшом интервале времени проводимость дио дов ключей наблюдается, но она зна чительно меньше, чем на рисунке 5. Была измерена энергоэффектив ность 600 Вт DC/DC преобразователя для обоих вариантов схем управления принагрузке 20...100%от номинальной. Результаты измерения представлены на рисунке 7. Из рисунка видно, что в диапазоне нагрузок 50…100% эффек тивность схемы с управляющими им пульсами OUTE и OUTF увеличивается на 0,4%. На первый взгляд подобный прирост может показаться незначи тельным, но и он может сыграть свою 41 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2011 UCC28950 PWM OUTA V IN C IN R RE V QB d V QE d L S R S CS D1 CT + – + – OUTA QA D2 T1 D3 QB V QD d L OUT C OUT V OUT V1 QF QE V QF d QC QD OUTB OUTB OUTB OUTA OUTC OUTC OUTD OUTE OUTF OUTD Рис. 3. Мостовой преобразователь со сдвигом фаз с временной диаграммы работы, показанной в таблице 1 Ключи QE и QF не находятся одновременно в выключенном состоянии, поэтому и их диоды не проводят ток в течение времени задержки (t Delay ) Ключ QF выключается, когда ключ QA выключается Ключ QE выключается, когда ключ QB выключается Ключ QF включается, когда ключ QD включается Ключ QE включается, когда ключ QC включается OUTA = V QA g OUTB = V QB g OUTC = V QC g OUTD = V QD g OUTE = V QE g OUTF = V QF g V QE d V QF d V1 On Off 0 B 0 B t Delay t Delay t Delay Рис. 4. Временная диаграмма работы для уменьшения времени проводимости диодов ключей QE и QF Формирование сигналов OUTE и OUTF OUTE Включается, когда OUTC включен Выключается, когда OUTB выключен OUTF Включается, когда OUTD включен Выключается, когда OUTA выключен t Delay t Delay t Delay V QF d (1 мкс/дел) V QE d (20 мкс/дел) OUTA = V QF g = V QA g (20 мкс/дел) OUTB = V QE g = V QB g (20 мкс/дел) 1 3 2 4 Время, 2 мкс/дел Рис. 5. Осциллограммы проводимости диодов ключей QE and QF © СТА-ПРЕСС