直流穩壓電源同步整流技術探討及仿真
2017-7-1 11:27:07??????點擊：
同步直流穩壓電源整流技術的目的是為了降低直流穩壓電源整流二極管的導通損耗。由于功率MOS的導通壓降較小，且導通阻抗較小，采用功率MOS替換直流穩壓電源整流二極管可以降低導通損耗，進一步提升開關直流穩壓電源的整機效率。
這帶來了一個問題，如何實現功率MOS的開關呢？這個問題是同步直流穩壓電源整流技術的難點，也是其核心問題。最簡單的方法就是使用同步直流穩壓電源整流專用芯片，這個方法很不錯，但卻不便于大家真正理解同步直流穩壓電源整流技術的核心。就像通過直流穩壓電源IC制作直流穩壓電源一樣，很方便也很可靠，可是你并不能真正理解直流穩壓電源控制技術的精髓。
那同步直流穩壓電源整流技術的核心到底是什么呢？答案是時序。通過合理的時序控制實現功率MOS的開關才是同步直流穩壓電源整流技術的真正精髓之所在。理解到這個層面，你才真正懂了同步直流穩壓電源整流技術。
如何實現不同的時序呢，很多種手段，單片機控制，邏輯門控制，脈沖變壓器控制，光耦控制等等。其實講到這一步，整個帖子最有價值的部分已經結束了。后續的仿真只不過是用于驗證上述各種控制方法而已。
buck型同步直流穩壓電源整流
仿真直流穩壓電源電路原理圖
節點波形
錯buck型同步直流穩壓電源整流技術
從該拓撲的名稱上看，大家可能覺得其高大上，但它其實就是兩個buck型拓撲直流穩壓電源的并聯，主要用于提升buck型拓撲的直流穩壓電源輸出功率
該類直流穩壓電源的控制方式有兩種，一種是同步驅動，一種是異步驅動（驅動信號相位角＝2PI/n,n代表并聯的buck拓撲個數）。
同步式交錯buck直流穩壓電源拓撲仿真
接下來講講異步交錯buck拓撲，原理其實很簡單，將脈沖信號經過D觸發器分頻處理后驅動各功率buck拓撲，這樣做的優點是可以降低直流穩壓電源輸出直流穩壓電源電壓的紋波。
從兩種控制方式的直流穩壓電源輸出仿真波形來看，貌似同步驅動式交錯buck的直流穩壓電源輸出紋波直流穩壓電源電壓更小，這與很多技術文檔上的描述相反，不知問題出在哪里，望諸位看官指點。
接下來講講boost型同步直流穩壓電源整流技術，其實控制原理大同小異，只不過是拓撲結構換成了Boost拓撲。
buck型同步直流穩壓電源整流直流穩壓電源電路和boost同步直流穩壓電源整流直流穩壓電源電路對比，可以發現后者直流穩壓電源輸出直流穩壓電源電壓紋波較大，這是boost拓撲與生俱來的問題。
目前使用的仿真軟件采用的是LTSPICE，個人覺得其仿真性能優于multisim以及saber，上手稍微難一點，但確實無愧于為開關直流穩壓電源仿真量身定制這一稱號。收斂性極佳，且仿真速度較快，幾乎不占用太多的電腦資源，最最關鍵的是它是開源的，開源的，開源的！（重要的事情說三遍！）
先糾正一個錯誤，關于boost同步直流穩壓電源整流中，續流功率MOS的漏極和源極的方向反了，雖然也能正常工作，但是由于續流功率MOS體二極管的開通速度比功率MOS的開通速度快，所以直流穩壓電源輸出的紋波脈沖要小。
下面我將同步驅動式boost直流穩壓電源的仿真共享給大家，原理和buck型同步驅動類似。
仔細觀察上電瞬間的直流穩壓電源輸出沖擊直流穩壓電源電壓，是否感覺有點大，為什么呢？
答案就是上電瞬間續流功率MOS的開通速度相對與肖特基二極管或者快恢復二極管的開關速度還是慢了一點，所以才會出現上電瞬間直流穩壓電源輸出沖擊直流穩壓電源電壓過大的現象。
怎么解決呢？在續流功率MOS上并聯一肖特基或快恢復二極管即可。
接下來是異步驅動式交錯boost直流穩壓電源拓撲。
單純的buck-boost直流穩壓電源拓撲是沒有同步直流穩壓電源整流拓撲的，需要進行適當的變形之后才能實現同步直流穩壓電源整流技術，這里就不詳細分析了。把buck-boost直流穩壓電源拓撲共享給大家。
前面講解的同步直流穩壓電源整流技術均是基于邏輯芯片實現驅動的，接下來講講通過變壓器驅動功率MOS實現同步直流穩壓電源整流的技術。
依舊是先從buck型同步直流穩壓電源整流拓撲開始。
基于變壓器驅動的交錯型buck拓撲仿真。
基于光耦驅動的buck型同步直流穩壓電源整流。
交錯并聯式buck型拓撲直流穩壓電源仿真
反激型同步直流穩壓電源整流，常規方法是通過變壓器驅動實現次級功率MOS的開關。
正激型直流穩壓電源同步直流穩壓電源整流仿真
推挽式開關直流穩壓電源的同步直流穩壓電源整流直流穩壓電源電路仿真
- 上一篇：【漫畫圖解】充電機充電蓄電池自放電特性 2017/7/1
- 下一篇：充電機充電蓄電池報B1516電流傳感器信號故障代碼解決方案 2017/7/1
