14、汽车电源系统中的各类转换器解析

汽车电源系统中的各类转换器解析

1. 同步转换器的原理与优势

在汽车电源系统中，同步转换器是一种重要的电路结构。它采用功率MOSFET来替代二极管，实现了在负电压和负电流的第三象限的导通控制。

1.1 MOSFET的优势

• 电压降小 ：MOSFET的漏源电压降是漏源电阻与转换器电流的乘积，通常低于导通二极管的电压。
• 关断速度快 ：MOSFET关断时没有反向恢复过程，能快速截止电流。

1.2 同步转换器的工作过程

• 当二极管导通时，新引入的功率MOSFET也需要导通电流，因此该转换器被称为同步转换器。
• 虽然MOSFET替代了二极管，但电路中仍然保留了二极管。当主晶体管关断时，电感感应出的电压会使二极管迅速导通。随后同步指令发出，同步MOSFET在漏源电压低于二极管压降时导通，使二极管关断，晶体管保持导通。

2. 隔离式转换器的类型与特点

某些应用需要在电源和负载电路之间进行电气隔离，这可以通过电源变压器来实现。变压器将开关模式电路的脉冲传输到次级，次级的脉冲电压经过整流后成为输出直流电压。以下是几种常见的隔离式转换器：

2.1 反激式转换器（FlyBack Converter）

• 工作原理
  • 晶体管导通时 ：电源电压施加到变压器的初级绕组，次级绕组的反射电压为