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智慧控制主动钳位反驰式架构
 

【作者: Eric Faraci】2018年03月21日 星期三

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当我第一次开始烹饪时,我宁愿独自一人,认为厨房里有其他人会让我分心。但当我开始尝试更复杂的食谱并进行多个烹饪步骤时,我发现拥有帮手非常有用,也让烹饪体验变得更有趣。俗话说得好:「如果你不能打败他们,就加入他们。」


同样的原则也适用于主动钳位反驰式架构。



图1 :  当在厨房尝试更复杂的食谱并进行多个??饪步骤时,拥有帮手让??饪体验变得更有趣,同样的原则也适用於主动钳位反驰式架构。(source:pixabay)
图1 : 当在厨房尝试更复杂的食谱并进行多个??饪步骤时,拥有帮手让??饪体验变得更有趣,同样的原则也适用於主动钳位反驰式架构。(source:pixabay)

每个人都想要更小的AC/DC转接器,尤其是当它用于手机或平板电脑充电器时。由于简单的特性,反驰式转换器成为首选的拓扑结构,仅利用少数的零组件,就能有效地将交流电转换为直流电。


然而,反驰式电路能具备多小的体积成为了技术上的限制,由于与变压器漏感相关的损耗限制了实际大小。直到现在,每个设计都透过减小漏感(leakage inductance)来克服这一缺点。但主动钳位反驰式架构真正的打破了这个技术限制。


图2 : 主动钳位反驰式架构,漏感为红色,主动钳位为蓝色
图2 : 主动钳位反驰式架构,漏感为红色,主动钳位为蓝色

主动钳位元可储存能量并将其传送至输出,而非透过在电阻-电容-二极体(RCD, resistor-capacitor-diode)或齐纳钳位(Zener clamp)中耗散能量来克服漏感。不仅能够更智慧地控制钳位元,还能提供零电压开关(ZVS)。如此一来,便消除了两大主要损耗来源,使得尺寸大幅减缩小。如果使用输出电容和导通电阻较低的氮化镓(GaN)场效应电晶体(FET),转接器的尺寸则可以减半!


然而,关键往往藏在细节里,如果无法智慧地控制主动钳位元,运作效率反而会变更差。过去,由于没有足够的智慧控制器来实现这种拓扑结构,主动钳位反驰式架构仅仅是一个幻想。但UCC28780改变了此一现象。这种主动钳位反驰式控制器专门为以矽(Si)或GaN为基础的功率级所设计,进而让这种拓扑结构适用于任何设计。 UCC24612同步整流器符合美国能源部(DoE)VI级或行为准则(CoC)Tier 2效率标准。


(本文作者Eric Faraci 任职于德州仪器)


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