“白金”計算機電源設計的一些技巧

80+TM和計算機產業拯救氣候行動計劃（ClimateSaversComputing）™給計算機電源設立了一個強有力的效率標準。這些標準的白金級別規定計算機電源在20%額定負載狀態下非得有90%的效率，50%額定負載時效率非得達到94%，而在100%負載時效率非得達到91%。

為了滿足這些標準，一些電源設計人員選擇使用一個具有同步整流的相移、全橋接DC/DC轉換器。這種拓撲結構是一種比較好的選擇，因為它可以在主FET上實現零電壓開關（ZVS）。一種普遍使用的驅動同步整流器的辦法是利用已經存在的信號驅動主FET。這樣做存在的唯一問題是要求主FET時滯，以實現零電壓開關。這會導致兩個同步整流器在快速續流期間同時封閉，從而準許過多的體二極管導電，最終降低系統效率。本文的目的是提議使用不同的時序，驅動這些同步整流器，從而減少體二極管導電并最終提高整體系統效率。

市場上有一些脈寬調制器（PWM），其設計目標是用于控制相移、全橋接轉換器，而非驅動同步整流器（QE和QF）。工程師們發現他們可以通過PWM控制器的控制信號OUTA和OUTB來控制同步FET，這樣便可以在本使用中使用這些控制器。圖1顯示了其中一款轉換器中的一個功能示意圖。

圖1同步整流改進型相移、全橋接轉換器

問題：

通過延遲H橋接（QA、QB、QC、QD）的FET導通，PWM控制器有助于在這些轉換器中實現ZVS。FETQA和QB導通和斷開轉換過渡之間的延遲（tDelay）會使同步FETQE和QF同時斷開，從而準許其主體二極管實行上述導電行為。下列方程式較好地估算了續流期間QE和QF的主體二極管傳導損耗：

其中POUT為輸出功率，VOUT為輸出電壓，VD為主體二極管的正向壓降，而fs為電感開關頻率。

QE和QF的主體二極管傳導損耗（PDiode）過多會使設計達不到白金標準。更多詳情，請參見圖1和圖2。如圖所示，OUTA驅動FETQA和QF，而OUTB驅動FETQB和QE。V1為LOUT和COUT濾波器網絡輸入的電壓，而VQEd和VQFd為相應同步整流器QE和QF的電壓。

圖2圖1所示轉換器的時序圖

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