我們可以對反向轉換器進行設計，讓它可以根據終端應用要求工作在不同模式下。對于工作在連續導電模式（CCM）下的設計來說，變壓器二次繞組的電流在一次側MOSFET開啟以前不會降至零，從而導致一定時間的交叉導電。在這類轉換器中實現同步整流后，一旦一次側開關開啟SR MOSFET馬上就要關閉，這點極為重要。這樣可以防止出現反向導電，并控制額外功耗和器件應力。“綠色整流器”的同步功能檢測到一次側導通躍遷后，關閉SR MOSFET。圖3描述了SR門關斷躍遷現在如何受到一次側同步信號的控制，而不受VDS檢測的控制。
如前所述，實現同步整流可能會降低輕載效率和空載功耗。輕載或者空載功耗的主要原因是SR-MOSFET開關和SR控制器IC偏置。“綠色整流器”成功地解決了這些問題，方法是：（1）使用一個自動輕載檢測電路，在其導電時間降至某個閾值以下時關閉SR MOSFET的門開關；（2）使用EN功能，讓IC進入睡眠模式，消除靜態功耗。輕載檢測電路對每個開關周期的SR導電時間和設定最小“導通”時間（MOT）進行比較。當負載降低時，二次導電時間短于MOT，且下一個SR門脈沖失效。利用控制器IC的EN功能，可實現進一步降低空載功耗。我們可以使用一種MOSFET漏極電壓的簡易均衡電路，空載狀態下讓IC進入睡眠模式，從而將IC的偏置電流消耗限制在100 µA。利用這種方法，可以再降低10mW的空載功耗。提高空載性能的最后一步是添加一個低電流肖特基二極管，并與SR MOSFET并聯在一起。

圖 3 一次側同步的典型 CCM 反向波形

2012-8-2 15:40:00 上傳

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例如，我們使用兩個控制器芯片組（TI UCC28610和UCC24610），為平板電腦終端應用設計一種3A額定電流的USB充電器。訪問本文末尾的網站地址，可以查看到這種充電器的參考設計（PMP4305）。UCC24610非常適合于那些使用5-V反向開關模式電源的應用，并且可以工作在4.75到5.25 V規定USB電壓范圍內。因此，這種SR控制器直接偏置于轉換器輸出，無需在主電源變壓器上安裝輔助繞組。這種控制器還允許使用兩個消隱計時器的外部編程，防止導通和關斷過渡期間檢測到的VDS振鈴引起SR偽觸發。圖4顯示了滿負載狀態下PMP4305的典型功率級波形。IC控制方案不受導通時VDS信號的嚴重振鈴所影響，因為可編程MOT計時器在此期間禁用了VTHOFF比較器。

圖 4 PMP4305 滿負載波形

2012-8-2 15:38:37 上傳

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圖5顯示了115V和230V AC線壓狀態下SR-MOSFET和肖特基二極管輸出整流效率之間的對比情況。實現同步整流，可在滿負載到約25%滿負載范圍內實現80%以上的效率。另外，在這一負載范圍內，通過肖特基二極管整流可實現3到5個百分點的效率提高。

圖 5 肖特基二極管與同步整流（SR）系統效率對比圖

2012-8-2 15:40:00 上傳

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結論

消費類設備USB充電解決方案正受到越來越多人的關注。擁有多個USB接口的10W到25W充電器通用標準，可為多種設備供電，無需為每一種新的電子設備都配備一個新的墻上充電器。我們需要使用一些高效率的AC/DC轉換器，才能滿足高密度小型適配不斷發展的需求。如UCC24610“綠色整流器”等器件，可以幫助提高AC/DC轉換器效率，并實現高密度USB充電器設計。

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