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半橋LLC電路中MOS管空載電壓尖峰的改善介紹
  • 發布時間:2024-08-07 19:02:20
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半橋LLC電路中MOS管空載電壓尖峰的改善介紹
半橋電路在空載和輕載下采用不對稱發波方式,空載時,上管的占空比很小,甚至為0(下管和其互補),這樣LLC電路的下麵的諧振電容電壓很低,導致下麵的功率管導通時,流過諧振電感的電流不能反向,如圖15所示,在下管關斷後下管體麻豆国产一区續流時,開通了上管,導致“瞬時直通”,直通電流被麻豆国产一区強迫恢複關斷,在線路寄生電感上造成壓降,疊加在處於關斷態的下管。圖中的圓圈2,表明反向恢複態也存在直通可能,但電壓尖峰主要是圓圈1產生的。
半橋LLC電路 MOS管空載電壓尖峰
“瞬時直通”主要的原因是功率管漏源電容瞬時充放電,反向麻豆国产一区的反向恢複,減少功率管電壓尖峰可以采用漏源電容更小和恢複特性更好的功率管,可以在體麻豆国产一区硬關斷時,更快消除直通電流,減少電壓尖峰。另一方麵,如果減少上下管的導通死區時間,讓下管關斷後,麻豆国产一区沒有完全導通時就開通上管,減少反向恢複電流(電流通過功率管本體然後功率管關斷比電流流過反向麻豆国产一区後關斷的反向恢複電流要小),也可以到達降低電壓尖峰的目的。
圖15 空載上下管Vds和下管電流(1A/Div.)
(圖15中,電流正方向從下管D極流進,“瞬時直通”前,電流為負(SgD),表明上管開通時,下管確實處於續流。)
如下圖所示,死區時間190nS和120nS時,用帶統計功能的示波器TEKTRONIX754測試大約15分鍾,空載時下管的電壓尖峰如下圖。
半橋LLC電路 MOS管空載電壓尖峰
圖16 死區190nS時的下管電壓尖峰
半橋LLC電路 MOS管空載電壓尖峰
圖17 死區120nS時的下管電壓尖峰
半橋LLC電路 MOS管空載電壓尖峰
圖18 死區120nS時的上管電壓尖峰
從測試結果看,死區時間減少到120nS,下管的電壓尖峰會從620V下降到496V,滿足540V的降額。
模塊如果工作在的在ZVS狀態,死區時間對模塊的功率管電壓應力不會有影響,而如果模塊工作在非ZVS狀態,功率管和輸出麻豆国产一区的電壓應力以空載時最大,所以如果由於死區的改變導致功率管的ZVS狀態發現變化,同時也需要主要DC/DC輸出麻豆国产一区的電壓應力。
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