3个助您提高隔离式电源的效率的方法

开关电源的功耗包括由半导体开关、磁性元件和布线等的寄生电阻所产生的固定损耗以及进行开关操作时的开关损耗。对于固定损耗，由于它主要取决于元件自身的特性，因此需要通过元件技术的改进来予以抑制。在磁性元件方面，对于兼顾了集肤效应和邻近导线效应的低损耗绕线方法的研究由来已久。为了降低源自变压器漏感的开关浪涌所引起的开关损耗，开发出了具有浪涌能量再生功能的缓冲电路等新型电路技术。

如何提高隔离式电源的效率?

在大多数降压调节器的典型应用中，使用有源开关而非肖特基二极管是标准做法。这样能大大提高转换效率，尤其是产生低输出电压时。在需要电流隔离的应用中，也可使用同步整流来提高转换效率。图1所示为副边同步整流的正激转换器。

如何提高隔离式电源的效率?

在大多数降压调节器的典型应用中，使用有源开关而非肖特基二极管是标准做法。这样能大大提高转换效率，尤其是产生低输出电压时。在需要电流隔离的应用中，也可使用同步整流来提高转换效率。图1所示为副边同步整流的正激转换器。

图1. 正激转换器的自驱动同步整流

驱动开关进行同步整流可以通过不同方式实现——

01

一种简单的方法，涉及到跨越变压器副边绕组来驱动。如图1所示。本例中，输入电压范围可能不是非常宽。使用最小输入电压时，SR1和SR2的栅极需要有足够的电压，以便开关能够可靠地导通。为确保MOSFET SR1和MOSFET SR2的栅极电压不超过其最大额定电压，最大输入电压不能过高。

在所有带同步整流的电源中，电路中可能会产生负电流。例如，若电路输出端电容在电路通电之前便已预充电，则电流可能会从输出侧流向输入侧。负电流可能会提高MOSFET SR1和MOSFET SR2的电压，致使其受损。务必小心保护开关，避免受此类事件影响。

02

图2显示一种利用LT3900实现同步整流的方法。此控制器驱动正 激拓扑中的同步整流开关SR1和SR2。

图2. 带专用驱动器IC的正激转换器的同步整流。

这种设想很有效。但是，LTC3900需要防止负电流流过外部开关。首先，器件需要快速检测负电流;然后，SR1和SR2开关需要迅速断开。为防止在启动期间或可能的突发模式中发生电路受损，这样的做法很有必要。

03

图3显示了一种采用新型ADP1074的非常优雅的电路设计。输出电压信息通过反馈引脚检测。为防范某些情况下(例如输出电压已预充电时)负电流流过SR1和SR2开关的风险，同步整流未激活。两个开关的体二极管执行整流。这样便可防止开关受损。利用ADP1074内置的i Coupler®技术，可实现无负电流流动的安全操作。

图3. 通过与ADP1074完全集成实现正激拓扑的同步整流。