高效转换的同步回扫电路

在设计非隔离的降压型稳压器时，降压型稳压器通常是第一选择，除非VIN与VOUT之比大于10、输入电压很高或者两种情况兼而有之。低占空因素对于FET驱动器来说可能是个问题，并会导致电流型控制回路失去控制。在VOUT很低、输出电流只有几个安培时，效率会大幅度下降到60%～70%。效率下降是由转换损耗引起的，因为上部开关中始终流过满载电流。图1所示电路看起来有点儿像降压型稳压器，并使用一个降压型控制器，但实际上是一种电压型同步回扫电路。在效率高于85%，输入电压范围为36V~60V的情况下，其面向的应用系统在输出电流为2A时要求输出电压为3.3V。这一电路在几种已评估过的技术中似乎是最有希望的，因为其效率和成本优于降压型稳压器和异步回扫电路。

图1，这种同步回扫电路具有很高的效率以及多种输入电压/输出电压比。
LM2743控制器启动之后，从MMBTA06晶体管和6.2V齐纳二极管以及从一个自举线圈获得功率。其EN（启动）输入端是一个提供UVL（低压切断）的比较器，用来防止在28V以下启动。控制器驱动一个损耗比肖特基二极管还低的同步开关，并利用更低的FET导通电阻作为限流检测电阻。在引脚11处的150kΩ电阻器产生一个250kHz的开关频率。由pulseEngineering公司（www.pulseeng.com）设计的回扫变压器是一个低成本部件，其初级线圈电感为50mH，线匝比为3:1，尺寸为13（长）×15（宽）×11（高）mm。3:1的线匝比防止初级开关流过满载输出电流，从而使得开关损耗比降压型稳压器小。输出端的小型LC滤波器能使一只10mF陶瓷电容器处理很大的有效（rms）波纹电流，此外，一只低成本铝电容器也能消除波纹并缓冲负载瞬态。

图2，图1所示电路在很宽的输出电流范围内具有高于85%的效率。
图2示出了图1所示电路在三种输入电压和若干种输出电流下的测量数据。左边三条最上方的曲线表示效率；三条较低的曲线表示按右边刻度计量的以W为单位的总损耗。在不加负载的情况下，VOUT波纹的峰-峰值为6mV，在输出电流为4A时上升到20mV。在输出电流为3.5A时，效率迅速下降，这是限流作用造成的。如同任何开关电源，特别回扫电路那样，印制电路板布局非常重要。如果采用四层或更多层的印制电路板，电源平面和接地平面分开，栅极驱动连线短而宽，你就可以获得最佳性能。尽管图1所示电路拟应用于7W单输出系统中，但这种同步回扫电路可适用于更大的功率范围；你只要增加次级绕组，就可轻易地将其扩展成多种输出。增加的输出端既可以使用二极管整流器，也可以使用低栅压驱动器驱动的附加FET。技术专区慕展上，世强带来的SiC、GaN、三电平让你的效率直达最high点如何利用二级输出滤波器防止开关电源噪声陶瓷垂直贴装封装(CVMp)的焊接注意事项及布局DC-DC转换器的平均小信号数学建模及环路补偿设计常用基准稳压电源产生办法有哪些？