原创 电源设计小贴士：一款用于驱动栅极驱动变压器的简单电路

在我发表于 EE Times 网站上的最新“电源设计小贴士”(Power Tips) 帖子中，我讨论了如何使用一种双开关反激式拓扑来改善低功耗隔离式转换器的效率。相对于单开关反激式拓扑而言，双开关反激式拓扑所做的一项重大折衷是需要一个浮动高压侧驱动器。栅极驱动变压器通常用于双开关反激式转换器的高压侧 FET，而且栅极驱动变压器可能是非常棘手的。如果变压器磁芯并非在每个周期都正确地复位，则其或许会发生饱和。

最常用的驱动方法之一是采用一个与驱动绕组相串联的 AC 耦合电容器。该电容器强制平均电流为 0A，这可确保变压器不发生饱和。然而，其在瞬变期间仍然有可能出现饱和，而且驱动信号的 DC 信息将在驱动变压器的次级侧上丢失。

图 1 示出了一种驱动变压器的简易方法，这种方法不必使用一个耦合电容器。当驱动信号变至高电平时，小信号 FET (Q2) 接通，且驱动电压被加在变压器绕组的两端。当驱动信号电平走低时，其把绕组的点端 (dot end) 拉至地电位并关断 Q2。

当 Q2 关断时，变压器中的磁化电流对 D1 施加正向偏置，这将在相反方向上于变压器绕组的两端施加 VDD。对于 < 50% 的占空比，可保证变压器完全复位。通过增设一个与 D1 串联的齐纳二极管，可以把占空比扩展到 50% 以上。

该驱动电路提供了几项其他的优势。首先，所有的磁化能量被反向循环至 VDD，从而改善了效率。其次，FET 是在磁化复位时间里利用一个负驱动信号进行驱动的。该负驱动信号能够通过加快关断时间来降低开关损耗。

图 1：采用像这样的一款简单电路可容易地驱动一个变压器

这款简单的驱动电路确保了驱动变压器的正确复位，并能改善效率。

其他资源

· 该 TI Designs 平均效率高于 89% 的通用 AC 输入 5 V/10 A/50 W PSR 反激式电源参考设计运用了本篇帖子中说明的驱动方法。

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