跟着能源价格的上涨和各项“环保”计划的成功展开，私营公司和政府监管部门对电源制造商的要求逐步进步。欧盟委员会（欧盟（EU）的执行组织）和美国环境保护署（EPA）对服务器电源的要求进一步晋级，现已包括各种负载等级的功率以及待机功耗。服务器集群运营商也对电源制造商提出了相似要求。
因为法规如此严厉，而且还有许多法规行将出台，电源制造商正逐步转向数字操控。在全数字解决计划中，彻底可编程的数字信号操控器（Digital Signal Controller，DSC）可直接生成用于操控功率电路级的PWM 信号。一起，操控器还能处理体系办理使命，例如数据记载、通讯和毛病陈述。这样，电源规划人员可以在DSC 中编写高档操控办法，而在模仿规划中，这即使可以完成也是极为困难的。规划人员可运用此功用灵敏地完成终究客户所需的数据记载和通讯规范。
相移全桥（Phase-Shifted Full-Bridge，PSFB）拓扑是一种有潜力满意未来电源功率需求的直流-直流转化器。DSC的灵敏性使得不稳定的PSFB 拓扑更易于办理，并可完成进一步进步PSFB功率的先进技能。
移相全桥拓扑的必定性
下面咱们将评论高频作业所必需的简略全桥拓扑，然后评论功率进步战略。
全桥转化器
如图1 所示，全桥转化器运用四个开关（Q1、Q2、Q3 和Q4）进行装备。对角开关Q1、Q4 和Q2、Q3 一起导通时，将在变压器的初级绕组上供给完好的输入电压（VIN）。在转化器每半个周期中，对角开关Q1 和Q4 或Q2 和Q3 导通，而且变压器的极性会在每半个周期中回转。在全桥转化器中，给定功率下的开关电流和初级电流与半桥转化器比较将折半。这种电流削减使得全桥转化器适用 于高功率等级。可是，对角的开关选用硬开关，当其导通和关断时会导致较高的开关损耗。
曩昔，因为适宜的操控器没有呈现，电源工程师不得不运用功率较低的硬开关电源转化办法。这些办法的损耗随频率的添加而添加，因而约束了作业频率，然后约束了电源高效供电的才能。
图1：全桥转化器
软开关全桥（PSFB）拓扑
运用现有DSC，规划人员现在可考虑运用更高的作业频率来削减电源中磁性元件和滤波电容的数量。频率的升高会导致硬开关电源转化器（例如传统全桥转化器）中产生更高的开关损耗。一种较好的代替计划是挑选相对杂乱的软开关办法来削减开关损耗并供给较高的功率密度。
PSFB 转化器是一种软开关拓扑，运用寄生电容（例如MOSFET 和IGBT 等开关器材的输出%&&&&&%）和变压器的漏电感来完成谐振转化。这种谐振转化可以使开关器材在接通时两头电压为零，然后消除其接通时的开关损耗。
PSFB 转化器已广泛用于转化器的功率密度和频率至关重要的电信和服务器运用中。PSFB 转化器的惯例作业在许多文章中都有介绍，咱们将在此基础上展现DSC 怎么进一步进步功能。
图2：相移全桥转化器
带传统同步MOSFET栅极驱动的相移全桥转化器
为保证用户安全以及契合监管组织拟定的规矩，大多数直流-直流转化器规划有阻隔变压器。额外值较高的电源在初级规划有PSFB 拓扑，在次级规划有全波同步整流器，以完成较高功率。
在PSFB 转化器中，假如运用传统办法操控的同步MOSFET 装备，则MOSFET 的Q1、Q3 或Q2、Q4 应处于导通状况。此刻，没有任何功率从初级传输到次级，而且MOSFET Q5 仍处于导通状况。 因为转化器的次级侧存在电感（Lo），因而输出电感中的能量在MOSFET Q5 和变压器（Tx）的次级线圈之间循环。电流会经过MOSFET 的通道或经过MOSFET的内部二级管继续流经变压器次级线圈。因为电流会从次级反射到初级，所以在初级的零状况（初级到次级无任何能量传输）期间将存在环流，这会导致转化器中呈现损耗。与额外输入电压的状况比较，这些环流损耗在较高的电压下特别显着。此外，为防止跨导，在Q5 和Q6 MOSFET 栅极驱动之间有意地引进一个死区。在此期间，任何同步MOSFET均不会导通。因而，电流将流经MOSFET内部二极管。与MOSFET的Rds（ON）比较，这些MOSFET 内部二极管具有高正向压降，即（VF * I）》（I2rms*Rds（on））。
经过叠加栅极驱动信号，可防止传统的同步栅极驱动中产生较高损耗，这将鄙人一部分中介绍。
图3：同步MOSFET 栅极驱动的传统装备
同步MOSFET 栅极驱动信号的叠加
经过叠加同步MOSFET的PWM栅极驱动信号，可防止在变压器初级侧的零状况期间产生损耗。这将在以下三个方面进步电源功率。
首要，在中心分接的全波整流器中，叠加同步MOSFET 的栅极驱动信号将消除变压器次级中心分接线圈中的磁通，这样在变压器次级和初级之间实际上不会有磁通。
其次，两个同步MOSFET 和两个变压器中心分接线圈一起导通，而不是一个同步MOSFET 和一个中心分接变压器导通。因而，次级电流将只要一半的有用电阻，与只要一个同步MOSFET 导通的状况比较，损耗会下降一半。
图4：叠加同步MOSFET 栅极驱动信号以进步功率 最终，在传统的开关办法中，有意引进的死区可能为开关周期的10%，而且在该死区期间，高次级电流将流经MOSFET的高正向压降内部二极管。经过装备同步MOSFET的PWM 栅极驱动信号叠加，高次级电流可流经MOSFET通道。在这种状况下，将只要Rds（ON）损耗，其与死区中MOSFET内部二极管导致的损耗比较十分小。关于具有电信输入（36 至76 VDC）的体系，经过叠加同步MOSFET栅极驱动信号，直流-直流转化器的功率将进步3 – 4%.
完成这些技能需求灵敏的具有彻底独立PWM 输出的电源操控器。DSC供给了灵敏性以及PWM外设，可轻松完成此技能和其他功率提高技能。
定论
PSFB 拓扑具有完成现代电源所需功率的潜力。数字操控使规划人员可以十分精确地操控PSFB拓扑和完成高档操控技能（例如叠加同步MOSFET）。新拓扑、新技能及新理念正在推进电源进入二十一世纪。数字操控器现已为未来的电源需求做好了预备。
