DC/DC變換器技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(二)
近年來，復合電路拓樸也迅速發(fā)展起來，這種電路拓樸的集中目標都在于如何讓同步整流部分的效率做到最佳狀態(tài)。當初級電壓變化一倍時，二次側(cè)的占空比會相應縮小一半。而MOSFET的源漏電壓卻升高一倍。這意味著我們必須選擇更高耐壓的同步整流用MOSFET。我們知道，從半導體技術來分析MOSFET這種器件，當其耐壓高一倍時，其導通電阻會擴大兩倍。這對于用做同步整流十分不利，于是我們設想可否將二次側(cè)同步整流的MOSFET的工作占空比定在48%~50%。這樣我們選擇比輸出電壓高2.5倍的MOSFET就可以了。例如：3.3V輸出電壓時同步整流MOSFET的耐壓選12V檔就可以了。而占空比變化大的我們就得選20V甚至30V的MOSFET，大家對比一下，12V的MOSFET會比20V的MOSFET的導通電阻小很多！正是基于這樣一種思維，美國業(yè)界工程師先后搞出了多個復合電路拓樸。
第一家申請專利的是美國SynQor公司，它的電路為Buck加上雙組交互forward組合技術。第一級是同步整流的Buck電路，將較高的輸入電壓（36~75V）降至某一中間值如26V�？刂苾晒苷伎毡仍�30~60%工作。第二級為兩組交互forward電路。各工作在50%占空比，而且兩者輸出相位相差180o剛好互補。變壓器僅為隔離使用,其磁密和電密都處在最佳狀態(tài)。Buck級只要輸出濾波電感，而forward級在整流后只要輸出濾波電容。如此情況下SynQor產(chǎn)品獲得了92%以上的轉(zhuǎn)換效率。下面給出其電路，其控制IC就是我們熟知的UCC3843。它利用一顆IC巧妙地控制了上述全部功能。
第二家申請專利的是美國國家半導體公司，它的電路為Buck加上一組對稱拓樸（推挽、半橋、全橋）。第一級與SynQor公司相同，而第二級則為對稱型電路拓樸。這樣就可方便地實現(xiàn)ZVS、ZCS同步整流，它的同步整流不僅是ZVS、ZCS軟開關的，而且是最大占空比條件下的同步整流。如此情況下，它獲得了94%的轉(zhuǎn)換效率，下面給出其電路，見圖：限于兩級交聯(lián)其效率畢竟為兩級的乘積，因此這種方式的最高效率還是受到限制。
國家半導體公司給出的控制IC是當今最新穎獨特的。首先它無需起動電路�？芍苯咏�100V以下高壓。其次它驅(qū)動Buck電路的電平位移電路也做在IC內(nèi)部。然后還同步地給出第二級的雙路輸出驅(qū)動�？芍苯域�(qū)動推挽電路，或加上驅(qū)動器IC驅(qū)動半橋或全橋電路，二次側(cè)反饋的光耦可直接接至IC。此IC即LM5041。
以上兩種電路拓樸由于二次占空比不變還很適合多路輸出。復合電路拓樸中還有一個新的發(fā)明就是推挽電路二次側(cè)同步整流之后再加上Buck電路以實現(xiàn)多輸出。采用一顆UCC3895再加上幾個門電路形成了一個革命性的變革組合。其電路如下。這是一個很奇妙的思維及組合，其推挽及同步整流也都是處在最大占空比之下工作的，但電壓卻在變化著。
在開關電源中普遍應用高頻鐵氧體磁芯，作為變壓器和電感，由于鐵氧體固有的磁滯特性，使得我們在設計所有各類電路拓樸時都不得不面對這個問題。在此之前絕
