全桥移相ZVSPWM控制器LTC3722-X的原理及应用
LT环型电感器C3722直接检测电路源自PDLY及ADLY从低电平升至高电平时流出的取样电流。这就提供出一个人为滞后并免除PDLY及ADLY处的开关噪声。所设置的ADLY及PDLY从高到低的阈值与从低到高的阈值极为接近。因此,就可以让上端及下端MOSFET的VDS开关点能达到理想化。一般差模电感桥臂的两腰取样阻值分压取7 v,以便适应上面所叙述的2个延迟时间。
固定延时工作模式,可电感器生产厂家以通过SBUS直接接到Vref端。用3个电阻分压后,将其中2个点各接至PDLY及ADLY端。这种方式的电平取样固定,工作模式也比较简单,但是效果会差一些。
另外,LTC3722可以在桥臂的开关导通信号发出之前调整延迟时间。如果没有足够的能量实现软开关,将自适应延迟电路给旁路掉。只要在DPRG和VREF之间外接一个电阻,该电阻调节从VREF端进入DPRG端的电流,正常时,DPRG端的电压是2 v,调节电阻值得到的延迟时间可以从35 ns调至300ns。
3 同步整流控制
近年来,随着半导体技术的发展,MOSFET的导通电阻已经低于2mΩ,开关速度小于20ns,栅极驱动电荷小于25 nC。同步整流技术不仅应用于5v左右的低电压输出领域,而且在28V以下的输出电源中也取得广泛应用,对于提高变换器的效率起到关键作用。LTC3722恰恰提供了同步整流控制,可以大大简化控制系统的设计。LTC3722根据原边的驱动信号,经过优化计算,在变压器二次侧给出了同步整流的驱动信号,如图5所示。利用MOSFET较低的导通电阻,可以有效地提高系统的效率。另外,LTC3722还可以设定同步整流的关断延时。这样在负载较大时,在变压器磁芯复位后,再关闭相应的整流MOSFET使得续流能够从MOSFET中导通,而不是体二极管。这个时间延迟可以通过调整管脚SPRG接地的一个电阻来设定。该电阻调节从DPRG端进入GND的电流,通常,SPRG端的电压是2V,塑封电感电阻从10KΩ到200KΩ之间取值时,延迟时间可以调整到20-200ns。
其它的控制,例如:软启动、欠压锁定、频率设定、斜坡补偿、闭环设计等和以前的控制芯片(LTCl922)类似,就不多讨论了。
4 LTC3722-x的应用
LTC3722-x适用于低压大电流的通信电源、服务器和分布式电源系统。
4.1 一种低压大电流电源方案
图6(a)是I.Tc公司推荐的一种12V/240w电源设计方案,图6(b)则给出了这种电源的效率曲线。由图6(b)可知,当输入发生变化时,变换器在较大的负载范围内效率都很高。
4.2 通信电源设计方案
当前程控数字交换设备等通信设备所需要的多为48v或24v的直流电源。而变换器大都采用全桥拓扑,控制方式主要分为两种:zVs和zvSZCS控制。由于以前的控制芯片内部没有集成同步整流控制,使得需要增加额外的电路再实现同步整流,所以实际应用较少。图7是基于Ⅱc3722一x的通信电源的设计方案。
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