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以Buck结构DC-DC为例,结合仿真波形分析了DC-DC一个开关周期4 个阶段的电流电压情况,证明由ZVS条件控制MOS管的导通和断开是损耗最小的。由此提出了两种实现ZVS控制的电路拓扑:同步反馈控制以及由程序综合的控制电路。并与自适应控制进行了比较。同步反馈控制利用时钟和ZVS条件,结合MUX实现了导通和关断的理想波形。由程序综合的控制电路以PWM控制和ZVS控制为目标,并由时钟同步,实现了对驱动波形的控制。
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Syn c hron o us Re ctific ation Usin g ZVS Cond ition
CH EN Min
1
,
WU J in
2
(1.
Microelectronic Ce nter
,
Southeas t University
,
Nanjing
210096,
China
;2.
Wuxi Branch
,
Southeast Universit y
,
Wu xi
214028,
China
)
Abstract
:
T his paper takes B uck topology as an exam ple
,
com b in ed w ith sim u latio n w av eform to
analyze voltage and current of 4 stages in one sw itch cycle in D C -D C (D irect cu rren t) co n verter. T h e
fact th at th e m in im u m lo sses can b e ach iev ed b y th e co n tro l o f Z V S
(
Zero
-
V oltage Sw itching
)
is
verified . T w o circuits, synchronous feedback control circuit and synth esized con trol circu it are
proposed
,
w h ich b o th can realize Z V S C o n tro l
.
T h e form er realizes ideal w ave by control of clock
,
Z V S condition and M U X (M ultiplexer). T he latter tak es P W M (P ulse-W idth M odulation) controland
ZV S control as its target
,
synchronizes w ith clock to realized its driven w aveform
.
In ad d itio n
,
adaptive dead-tim e con trol is analyzed.
Key words
:
synchronous rectification
;
dead
-
tim e
;
ZV S
;
adaptive dead
-
tim e co n tro l
;
synchron ous
feed b ack con trol
EEA CC
:2180
D
采用
ZVS
条件控制的
DC
-
DC
同步整流技术
陈 敏
1
,吴 金
2
(1. 东南大学微电子中心, 南京 210096; 2. 东南大学无锡分校, 无锡 214028)
①
摘 要:
以
Buck
结构
DC
-
DC
为例,结合仿真波形分析了
DC
-
DC
一个开关周期 4 个阶段的电流电压情况,证明由
ZVS
条件控制 M O S 管的导通和断开是损耗最小的。由此提出了两种实现 ZV S 控制的电路拓扑:同步反馈控制以及由程序综
合的控制电路。并与自适应控制进行了比较。同步反馈控制利用时钟和
ZV S
条件,结合
MUX
实现了导通和关断的理想
波形。由程序综合的控制电路以
PW M
控制和
ZV S
控制为目标,并由时钟同步,实现了对驱动波形的控制。
关键词:
同步整流;死区时间;
ZVS
(
Zero V oltage Sw itching
)条件;自适应死区时间控制;同步反馈控制
中图分类号:
TN
79;
TN
433 文献标识码:
A
文章编号:1005-9490(2004)03-0428-04
为了达到低功耗,
DC
-
DC
的输出电压不断降
低,降至 1 V 左右时,传统的整流二极管中 0.7 V
左右的导通压降已成为变换器的主要损耗因素。
具有低导通电阻的 M O S 管取代二极管整流即同
步整流,可使变换器的效率得到很大的提高。由于
MOS
管具有双向导通的特性,因此它具有两大天
然缺陷:有体二极管(pn 结);开关管和整流管两
个
MOS
管的导通之间需要死区时间。对于不同
的电流情况,若控制不好导通关断时间,同步整流
有可能带来更低的效率。因此如何控制
MOS
管
2004 年 9 月 C h inese Journal of E lectron D evices Sep
.2004
收稿日期:2004-03-06
作者简介:陈 敏(1978-),女,东南大学微电子中心硕士研究生,研究方向为模拟集成电路设计,
forw ard
chenm
@163.
co m
;
吴 金(1965-),男,东南大学微电子中心教授,
jw u
@
seu
.
ed u
.
cn
。
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