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2019.11.20 AC/DC

设计步骤

提高AC/DC转换器效率的二次侧同步整流电路设计

在“提高AC/DC转换器效率的二次侧同步整流电路设计”系列中,将使用二次侧同步整流控制器IC BM1R001xxF系列,介绍将二极管整流的AC/DC转换器改为同步整流化方式的设计案例。首先介绍设计步骤。

设计步骤

这是使用二次侧同步整流控制器IC BM1R001xxF系列,将二极管整流的AC/DC转换器改为同步整流方式的设计案例。

该设计的目的是将AC/DC转换器中二次侧搭载的整流二极管和分流稳压器替换为二次侧同步整流控制器IC BM1R001xxF系列,以提高AC/DC转换器的效率。设计步骤大致如下:

  1. 同步整流电路部的设计
     1-1. 同步整流用MOSFET的选型
     1-2. 控制IC的选型
     1-3. 外围部件的选型
  2. 分流稳压器电路部的设计
  3. 故障排除(Trouble Shooting)
  4. 特性评估

1和2的电路设计概述如下。另外,该设计案例不包括一次侧的设计。

1. 同步整流电路部的设计概述
1-1. 同步整流用MOSFET的选型

  • ・首先,选择取代整流二极管的同步整流用MOSFET。
  • ・根据整流二极管产生的反向电压VR、正向电流IF,来评估替换用MOSFET的最大漏源间电压、峰值电流、Ron的损耗、封装的最大容许损耗等并进行选择。
  • ・作为必须的确认环节,需要在整机实装的状态下确认运行情况,并根据需要来探讨散热器等的散热情况。

1-2. 控制IC的选型

  • ・需要了解到,BM1R001xxF系列采用了强制OFF时间(Compulsion OFF Time)控制,以支持各种电源应用。
  • ・首先通过计算已掌握的整流二极管产生的反向电压VR、正向电流IF以及二次侧MOSFET最大ON时间tMAX_ON,来选择相应的IC。
  • ・BM1R001xxF系列即可配置低边型同步整流用MOSFET,也可配置高边型同步整流用MOSFET,因此需要同时探讨高边和低边电路。

1-3. 外围部件的选型

  • ・为了防止MOSFET开关时产生的浪涌电压导致的误检测,需要选择用于漏极引脚的对策部件。
  • ・设置IC电源引脚VCC的供电电路

2. 分流稳压器电路部的设计概述

  • ・BM1R001xxF系列内置有低功耗高精度分流稳压器,可减少分流稳压器部的功耗。
  • ・由于在IC内部分流稳压器与同步整流控制器是完全分离的,因此在高边型的反激式应用中,也需要探讨基于GND的分流稳压器使用。
  • ・由于也可以不使用IC内置的分流稳压器,因此需要探讨不使用时的电路。

下一篇文章计划介绍设计案例和设计中使用的BM1R001xxF系列的相关内容。

关键要点:

・设计步骤大致如下:
 1. 同步整流电路部的设计:同步整流用MOSFET的选型、控制IC的选型、外围部件的选型
 2. 分流稳压器电路部的设计
 3. 故障排除(Trouble Shooting)
 4. 特性评估

PWM方式反激式转换器设计手法