Burst模式提升数字DC/DC变换器轻载效率

"本文探讨了数字控制DC/DC变换器在轻载条件下的效率提升方法，特别关注了基于DSP（数字信号处理器）控制的Burst模式策略。传统的模拟电源在轻载时效率低下，而数字电源则通过高集成度和智能控制技术显著改善了这一问题。研究中，LLC半桥谐振变换器被选为研究对象，因其自然软开关特性。在Burst模式下，变换器在轻载时能调整开关频率，减少开断损耗，从而提高效率。实验结果显示，该变换器在5%以下的额定负载时效率超过87%，在5%到20%额定负载区间内能保持93%以上的效率。" 数字电源是近年来电源技术的重要发展方向，主要原因是服务器和计算机电源对高效、稳定性的需求增加。传统模拟电源由于其固有的损耗问题，在轻载条件下效率降低，无法满足现代电子设备的需求。数字控制电源通过使用数字信号处理器（如TMS320F2812）进行精确控制，能够实现更高的轻载效率。 LLC谐振变换器在数字电源中扮演关键角色，它利用谐振原理实现了自然软开关，减少了开关损耗，提高了整体效率。在重载情况下，变换器通过控制半桥LLC谐振电路中开关元件的占空比来调节输出电压和能量传输。而在轻载时，由于负载减少，能量传输相应减少，此时通过Burst模式控制策略，降低开关频率，进一步减少损耗。 Burst模式是一种节能工作模式，当负载降低时，变换器进入间歇工作状态，主功率开关管在大部分时间处于关闭状态，从而降低了平均开关频率，减少开关损耗。这种策略使得在低负载情况下，变换器仍能保持较高的工作效率。 在硬件设计中，系统包括采样电路、A/D转换器和DSP控制器，用于实时监测和控制变压器初级侧电流、输出电流和输出电压。这些信号经过处理后，由DSP进行决策，以调整变换器的工作模式和参数，确保在各种负载条件下都能优化效率。 本文提出的基于DSP控制的Burst模式策略，为数字控制DC/DC变换器在轻载条件下的高效运行提供了一种有效解决方案，对于提升电源系统的整体性能和节能性具有重要意义。