提高同步整流降壓式轉換器輕載效率的控制策略

Improve Light-Load Efficiency Control Strategy for Buck Converter with Synchronous Rectification

曾立(Li Tzeng)

指導教授 ： 王建民

國立虎尾科技大學/工程學院/車輛工程系碩士班/碩士(2012年)

https://doi.org/10.6827/NFU.2012.00206

摘要

本論文提出一種提高同步整流降壓式轉換器輕載效率的控制策略。同步整流控制技術是適合於直流低壓輸出的應用，因為將輸出整流器的二極體以MOSFET取代，具有較低導通損失，可提升整體電路的效率。但是此技術在輕載條件的效率較差。本文所提供的控制技術可使得同步整流降壓式轉換器在輕載條件時，具有準諧振波谷切換以提高輕載效率。而且利用電容的充放電電壓漣波來模擬電感電流漣波，不需要任何的電流感測器，就可以判斷電感電流的零點位置。具有低成本和控制簡單等優點。一組輸出電壓5V、以判斷電感電流的零點輸出功率25W具有同步整流技術的降壓式轉換器架構被發展出來，並確認了本文所提技術的可能性，驗證所提控制策略之可行性。

關鍵字

輕載效率 ； 同步整流 ； 降壓式 ； 波谷切換

並列摘要

This study proposes a novel way to improve the efficiency of buck converter with synchronous rectification at light load. Since the diode of rectifier is replaced by MOSFET, which reduces the conduction losses and improves the efficiency of the electric circuit, the technique of synchronous rectifier is frequently applied in DC low voltage output. However, the efficiency of synchronous rectifier at light load is unsatisfying. The control scheme proposed by this paper features quasi-resonant valley switching and is therefore able to improve the light load efficiency. Furthermore, capacitor charge and discharge voltage ripple is used to simulate inductor current ripple. In this way, the zero point of inductor current can be located without any current sensor. It is low-cost and easy to operate. A set of buck converter with synchronous rectification at output voltage of 5V and zero point for inductor current, output power of 25W is thus developed and confirms the feasibility of the control scheme. The experimental result is satisfying.

並列關鍵字

light-load efficiency ； synchronous rectifier ； buck ； valley switching

參考文獻

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