三元件串联LLC谐振变流器同步整流策略

2)电压型自驱动

电压型自驱动方案如图6所示。Na1、Na2为变压器辅助绕组，直接为相应的同步整流管提供驱动信号。此驱动方案要求变流器工作于临界模式或者连续模式，而且要求变压器的辅助绕组与相应的S R二次侧绕组之间有比较好的耦合，减小驱动信号的延时。但另一方面，此方案又要求变压器的两个二次侧绕组之间具有一定的漏感，以帮助两个回路之间实现换流。总之，该方案的变压器漏感设计和整机变换效率的优化很难折中考虑，功率变压器的设计困难，不利于实际的生产和应用。

图6 电压型自驱动方案

3)电流型驱动

图7为几种典型的电流型驱动方案。传统的电流型驱动方案如图7(a)所示，整个驱动电路包括一个电流互感器(CT)和一个电压箝位电路。电路通过电流互感器对电流信号进行采样，并给同步管提供相应的驱动信号，多余的驱动能量被箝位电路消耗。该驱动电路比较简单，但是有较大的驱动损耗，限制了变流器效率的提高。因此有文献提出了具有剩余驱动能量回馈功能的电流型驱动方案，如图7(b)所示。该驱动电路中多余的驱动能量能通过辅助绕组回馈到主电路，从而可以较大的减少驱动电路的损耗，并简化电流互感器的设计，但是多绕组的电流互感器大大增加了生产成本。另有文献提出了一种更为简单的电流型驱动方案，如图7(c)所示。该方案的电流互感器只需一个副边绕组，同时也具有剩余驱动能量回馈的功能，更加有利于实际的生产应用。通过三极管VTd1,它可以准确地检测同步整流管应该关断的时刻，从而保证了同步整流电路的可靠性。

图7 几种典型的电流驱动方案

4)驱动方式比较

我们将上述驱动方法做了一个比价和总结，如表1所示。从表中可以看出，采用检测U DS电压型外驱动和电流型驱动，变流器可工作于全频率范围，符合宽输入LLC谐振变流器工作于全频率范围的要求。

表1 不同的同步整流管驱动方案比较

3 改进的电流型同步整流方案

1)一次侧电流采样方案

为了简化电流型同步整流方案和二次侧布板走线，进一步提高二次侧效率和功率密度，这里分别先看一次侧电流采样方案，如图8和图9所示。