為節能式電源選擇正確的拓撲

圖2：非對稱半橋和LLC轉換器的增益曲線

對于24V以上的輸出電壓，我們建議采用LLC諧振轉換器。高的輸出二極管電壓會致使非對稱半橋轉換器效率降低，因為額定電壓較高的二極管，其正向壓降也較高。在24V以下，非對稱半橋轉換器則是很好的選擇。因為這時LLC轉換器的輸出電容紋波電流要大得多，其隨輸出電壓降低而變大，從而增加解決方案的成本和尺寸。

上述兩種拓撲都可以采用同步整流。對非對稱半橋拓撲，這實現起來非常簡單 (參見飛兆半導體應用說明AN-4153)。對LLC控制器，需要一個特殊的模擬電路來檢測流入MOSFET的電流，如果開關頻率被限制為第二個諧振頻率 (圖2中的100kHz)，該技術是比較簡單的。

最后，兩種設計都依賴變壓器的漏電感：在LLC轉換器中用來控制增益曲線 (圖2)；而在非對稱半橋轉換器則用以確保輕載下的軟開關。對于大多數應用，我們都建議采用兩個單獨的電感來達到此目的。漏電感是變壓器中不容易控制的一個參數。此外，要實現一個不同尋常的漏電感，需要一個非標準的線圈管，這增加了成本。對于非對稱半橋結構，如果采用標準變壓器，諧振開關速度至少是開關頻率的10倍，從而產生更大的損耗。總之，對LLC轉換器而言，建議再采用一個普通鐵氧體電感；而對非對稱半橋轉換器，建議只使用一個高頻鐵氧體電感。

圖3顯示了非對稱半橋轉換器的電路示意圖。該圖非常類似于LLC諧振轉換器，只有一點不同：LLC諧振轉換器不需要輸出電感，以及非對稱半橋控制器需要設置頻率而非PWM控制。

圖3：基于FSFA2100的非對稱半橋轉換器

192W/24V 非對稱半橋轉換器的效率在 93% 左右。AN-4153 360W/12V 倍流版在額定負載為20%-100% 時也有超過93%的滿負載效率。

在包含 PFC 前端的 200W/48V 電源條件下，LLC 諧振轉換器的效率在 93% 左右。通過同步整流，在該功率級下可以把效率提升至95%-96%。