同步整流反激变换器的设计 - 同步整流反激变换器应用电路详解 —电路图天天读（119）

　　同步整流反激变换器的设计

　　同步整流反激变换器的电路如图3 所示，控制芯片选用UC3842。设计技术指标如下：

　　工作方式：断续模式

　　

　　图3 同步整流反激变换器电路

　　启动电路设计

　　芯片 UC3842 工作的开启电压为16V，在芯片开启之前，芯片消耗的电流在1mA 以内。正常工作后，欠压锁定电压为10V，上限为34V，芯片消耗电流约为15mA。启动时由输入直流电压通过启动电阻R4 向电容C2 充电，芯片消耗电流在1mA 以内，电容C2 上电压不断上升，当芯片7 脚上电压升至16V 时UC3842 开始工作，芯片消耗电流约为15mA，电容C2 上电压下降，辅助绕组上开始有电压，电容C3 上电压逐渐升高，当电容C3 上电压高于电容C2 上电压，二极管VD2 导通，由辅助绕组供电。辅助绕组供电电压取15V，电压纹波要求不高，滤波电容C3 取47μF。为了芯片可靠启动，电容C2 取100μF，电阻R4 取68KΩ，在输入电压最小时，通过启动电阻R4，能提供1.2mA的启动电流。

　　RCD 箝位电路设计

　　当开关管 Q 关闭时，初级电感 Lp中的能量将转移到次级输出，但漏感Ll中的能量将不能传递到次级，转移到箝位电路的电容Cc，然后这部分能量被箝位电阻 Rc消耗。电容c C上的电压在开关管关断的一瞬间冲上去，然后一直处于放电状态。电容 Cc的值应取得足够大以保证其在吸收漏感能量和释放能量时自身两端电压uc（t ）纹波足够小。因此电容Cc 两端电压uc（t ）为基本为恒定值Uc 。同时电容 Cc上的电压不能低于次级到初级的反射电压Uo× （Np/ Ns），否则开关管关断期间，二极管导通，RCD 箝位电路将成为该变换器的一路负载。

　　仿真分析与结论

　　应用 Saber 仿真软件对本文设计的同步整流反激变换器进行仿真。图4 为输入电压200V，满载时，初级MOS 管Q、次级同步整流管SR 驱动信号和次级电感电流波形。由图可见，Q 关断后，SR 经过很短的延迟后就开通，次级电感电流降至接近零时，SR 关断。图5 为输入电压100V、200V、250V、300V 和375V，满载条件下，分别采用同步整流和二极管整流时，系统效率的分布图。

　　仿真结果与本文对同步整流反激变换器和同步整流管驱动电路的工作原理分析一致。同时仿真结果证明，该驱动电路可以很好实现同步整流功能，采用同步整流技术可以较好提高传统反激变换器的效率。输入电压100V，满载时，变换器效率最高为87.7%。

　　

　　图4 Ugs（Q），Ugs（SR），is 的波形

　　反激变换器应用广泛，采用同步整流技术能够很好的提高反激变换器效率，同时为使同步整流管的驱动电路简单，采用分立元件构成驱动电路。详细分析了同步整流反激变换器的工作原理和该驱动电路的工作原理，并在此基础上设计了100V~375VDC 输入，12V/4A 输出的同步整流反激变换器，工作于电流断续模式，控制芯片选用UC3842，对设计过程进行了详细论述。