以前設想過一種兼容軟、硬開關優點的混合調制電源,鑒于GaN器件的優異特性準備實驗一下。
混合調制波由基波和調制波構成,基波為正弦波(軟開關)調制波為三角波或梯形波(易控)
基波的產生參考正弦振幅變換器原理:
圖1-1 正弦振幅變換器
圖1-1等效為DC-DC理想變壓器,輸入、輸出電壓為匝比關系,開環、自驅控制可以實現最佳軟開關特性。
當在原邊控制信號基礎上疊加三角或梯形調制波后可以實現LLC+Buck工作模式,當調制副邊(同步GaN管)控制信號時可以實現LLC+Boost工作模式,原、副邊同時調制時可以實現LLC+Buck-Boost工作模式。
這次準備實驗的是LLC+Boost工作模式,原邊為自驅控制,主控芯片在次邊可以省去反饋光耦,電路及工作波形如下:
圖1-2 LLC+Boost電路
圖1-3 LLC+Boost電路基本波形
從圖中看這種混合調制模式的特點就是基波為正弦波,正弦波的包絡模擬硬開關波形,最終兼顧軟開關的高效和硬開關的可控性。
Boost拓撲很適合用來實現PFC電路,GaN器件具有無體二極管的特性可以實現雙向導通控制,這樣一種簡潔、高效的LLC無橋PFC就有可能實現了。
圖1-4 LLC無橋PFC電路
上圖電路拓撲并無特別,只需調制一下控制模式就可以綜合無橋、LLC、Boost、PFC、隔離、同步整流等多種特性于一身。