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MOSFET寄生电容对LLC串联谐振电路ZVS的影响

时间:2021-04-01 18:10
本文摘要:LLC的优点之一便是必须在比较长的特性阻抗范畴内搭建原边MOSFET的零工作电压全线通车(ZVS),MOSFET的全线通车耗损理论上就再降零了。要保证 LLC原边MOSFET的ZVS,务必合乎下列三个基础标准:1)左右开关电源管50%頻率,1800平面图的驱动器工作电压波型;2)理性谐振器并有充裕的理性电流量;3)要有充裕的过流保护時间维持ZVS。图a)是典型性的LLC串联谐振电源电路。图b)是理性特性阻抗下MOSFET的工作中波型。

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LLC的优点之一便是必须在比较长的特性阻抗范畴内搭建原边MOSFET的零工作电压全线通车(ZVS),MOSFET的全线通车耗损理论上就再降零了。要保证 LLC原边MOSFET的ZVS,务必合乎下列三个基础标准:1)左右开关电源管50%頻率,1800平面图的驱动器工作电压波型;2)理性谐振器并有充裕的理性电流量;3)要有充裕的过流保护時间维持ZVS。图a)是典型性的LLC串联谐振电源电路。图b)是理性特性阻抗下MOSFET的工作中波型。

因为理性特性阻抗下,电流量震幅上不容易落伍工作电压,因而保证 了MOSFET经营的ZVS。要保证 MOSFET经营在理性区,串联谐振电感器上的串联谐振电流量必不可少充裕大,以确保MOSFET源漏间等效的寄生电容上储存的正电荷能够在过流保护時间内被基本上出狱干净整洁。

当原边的MOSFET都正处在软启动器情况时,串联谐振电源电路中的串联谐振电流量不容易对开关电源管MOSFET的等效键入电容器进行蓄电池充电。MOSFET都软启动器时的等效电源电路如下图右图:根据对右图的剖析,能够下结论务必合乎ZVS的2个必备条件,以下:公式计算看上去尽管比较简单,殊不知一个有关MOSFET等效键入电容器Ceq的具体情况,便是MOSFET的等效寄生电容是源溢趋于工作电压Vds的涵数,以前的文章内容针对MOSFET的等效寄生电容进行过详细的基础理论和具体解读。,换句话说,等效电容器值的尺寸不容易伴随着Vds的转变而转变。

如下图右图,以Infineon的IPP60R190P6为例证:LLC串联谐振电源电路MOSFET的Vds充放电全过程分为四个环节,如下图右图,(I)220V-300V;(II)300V-200V;(III)200V-100V;(IV)100V-0V。从图上能够显出,(I)和(IV)两一部分占据了Vds静电感应時间的接近2/3,这时谐振器的电感器电流量基础稳定。这两一部分往往占据了Vds静电感应的绝大多数時间,关键缘故取决于当Vds升高到类似于0的情况下,MOFET源漏间的寄生电容Coss不容易指数值的降低。

因而要基本上出狱丢掉这一部分的正电荷,务必更长的LLC串联谐振周期时间和出狱時间。因而随意选择合适的MOSFET(充裕小的等效寄生电容),针对ZVS的搭建尤为重要,特别是在是当Vds类似于0的情况下,等效键入电容器要充裕小,那样还能够更进一步降低杀区時间并提高LLC的工作效能。

右图更进一步表述怎样随意选择合适的ZVS计划方案。图(a):理想化的ZVS波型;图(b):Vds都还没升高到0,Vgs早就经常会出现。此类状况下,LLC串联谐振就不容易再次出现软开关电源。应付之策务必提升变电器的自感电动势,或是必需降低杀区時间(假如IC特定,杀区時间一般就同样了);图(c):搭建了ZVS,可是谐振器的电流量足够维持MOSFET身体二极管的不断通断。

图(d)杀区時间太过宽了,不容易降低全部LLC的工作效能。总而言之,MOSFET的等效键入电容器针对LLC原边MOSFETZVS的搭建是尤为重要的。

假如MOSFET早就特定,谐振器务必仔细推算出来、调节和原著,并选择合适的过流保护時间,来覆盖范围全部特性阻抗的运用于范畴。具体运用于中针对恒定经营的硬开关电源都能够根据设计方案进行调整进而超出稳定经营的设计方案目地。殊不知启动全过程中的硬开关电源(硬始高频率到低頻全过程中),特别是在是启动全过程中的头好多个开关电源周期时间,针对一些设计方案和计划方案,软开关电源是避免 无法的。这时就务必对LLC串联谐振电源电路及其MOSFET的超温体制进行充份的了解,下一篇文章中不容易关键解读。


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