Boost电路的一种软开关实现方法

电源技术论文Boost电路的一种软开关实现方法摘要:提出了一种Boost电路软开关实现方法,即同步整流加上电感电流反向。根据两个开关管实现软开关的条件不同,提出了强管和弱管的概念,给出了满足软开关条件的设计方法。一个24V输入,40V/2.5A输出,开关频率为200kHz的同步Boost变换器样机进一步验证了上述方法的正确性,其满载效率达到了96.9%关键词:升压电路;软开关;同步整流引言轻小化是目前电源产品追求的目标。而提高开关频率可以减小电感、电容等元件的体积。但是,开关频率提高的瓶颈是器件的开关损耗,于是软开关技术就应运而生。一般,要实现比较理想的软开关效果,都需要有一个或一个以上的辅助开关为主开关创造软开关的条件,同时希望辅助开关本身也能实现软开关。Boost电路作为一种最基本的DC/DC拓扑而广泛应用于各种电源产品中。由于Boost电路只包含一个开关,所以,要实现软开关往往要附加很多有源或无源的额外电路,增加了变换器的成本,降低了变换器的可靠性。Boost电路除了有一个开关管外还有一个二极管。在较低压输出的场合,本身就希望用一个MOSFET来替换二极管(同步整流),从而获得比较高的效率。如果能利用这个同步开关作为主开关的辅助管,来创造软开关条件,同时本身又能实现软开关,那将是一个比较好的方案。本文提出了一种Boost电路实现软开关的方法。该方案适用于输出电压较低的场合。1工作原理图1所示的是具有两个开关管的同步Boost电路。其两个开关互补导通,中间有一定的死区防止共态导通,如图2所示。通常设计中电感上的电流为一个方向,如图2第5个波形所示。考虑到开关的结电容以及死区时间,一个周期可以分为5个阶段,各个阶段的等效电路如图3所示。下面简单描述了电感电流不改变方向的同步Boost