准方波整流工作方式的拓扑结构

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电压调整模块是分布式电源系统中的核心部件。它紧靠在需要供电的负载旁，可根据负载要求，提供经严格调节的低输出电压、大电流，并具有快动态响应的电源。

    现今VRM大多采用常规Buck或同步整流Buck拓扑。为优化控制环参数设计，在整个负载变化范围内，Buck型拓扑一般按连续工作模式设计、选择电路参数。为保证在大于Iomin的所有负载范围内，电感电流都能连续。

    电感值较大，限制了功率级能量传输速度，负载瞬态变化所需要（或产生）的能量几乎全部由输出滤波电容提供（或吸收）。为使输出电压不致超出所允许的变化范围，就必须增加输出滤波电容（一般采用多电容并联以减小ESR和ESL），致使电源的体积重量增大，功率密度降低，也增加了整机制造成本。同步整流Buck电路难以满足新一代微处理芯片发展对电源的要求。

    尽管提高开关频率可以减小滤波电感，提高VRM的动态响应速度，但同时也带来了更多难以解决的问题。如：变换器的开关损耗和驱动损耗随着频率的升高大大增加，磁性元件和功率器件的性能变差等，不能满足应用场合的要求。

    为了克服同步整流Buck电路在瞬态响应等方面存在的不足，特推出准方波整流工作方式的拓扑结构：

    准方波整流Buck电路及其工作原理波形，其电路结构与同步整流Buck电路相同。

    准方波整流方式保证在所有负载变化范围内，电感电流都连续（从正到负变化），输出滤波电感值按其电流峰，峰值为2倍的满载电流来选取。

     与同步整流Buck相比，准方波整流拓扑的输出滤波电感降低了10倍左右，大大提高了功率级的响应速度。实现零电压开通，降低了开关损耗和栅极驱动损耗。

    但QSW电路也存在较多问题，主要表现在：

    1）输出滤波电感电流纹波较大，使流过开关管的电流有效值增大，通态损耗增加；

    2）需要很大的输出滤波电容滤除纹波；

    3）大的纹波电流亦使磁性元件的损耗增加，使应用QSW拓扑的VRM整机效率低于同步整流Buck拓扑。

    为了减小QSW电路输出电流的纹波，同时又能满足快速瞬态响应的要求，结合交错并联技术，应运而生“多通道交错并联准方波整流”拓扑。
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