0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

相移全桥电路的功率转换效率提升:轻负载时开关元件工作相关的注意事项

杨勇 来源:wrfqwerty 作者:wrfqwerty 2023-02-13 09:30 次阅读

相移全桥电路中轻负载时流过的电流小,LS中积蓄的能量少,所以很有可能在滞后臂的COSS充放电完成之前就开始开关工作。因此,ZVS工作无法执行,很容易发生MOSFET的导通损耗。

另一方面,当超前臂的MOSFET的COSS充放电时,能量通过变压器被输送到二次侧。参考前面的思路,通过能量收支来考虑ZVS的成立条件时,以Mode(2)为例,假设相移全桥电路的变压器的匝比为n,则超前臂的ZVS成立条件可用下面的公式来表示。IL2是Mode(1)结束时的IL,EOSS_Q1和EOSS_Q2分别是完成Q1和Q2的COSS充放电所需的能量。

pYYBAGPbjpKAP5RqAAAOORqQR5g741.png

在实际的电路工作中,需要设置Dead Time来防止上下臂短路。如上所述,在轻负载时,滞后臂MOSFET的充放电可能尚未完成,即可能会有漏极电压VDS残留(成为硬开关),因此,在某些Dead Time的设置,可能会导致滞后臂MOSFET的导通损耗增加。因此,在设置Dead Time时需要注意这一点。

下图是在Dead Time优化和未优化情况下导通时的示意图。

pYYBAGPbjpOAWET2AAB0FC-75Ec508.png

在Dead Time未优化的情况下,会瞬间流过很大的漏极电流ID。这是由于受到了两种电流的影响:第一种是栅极-漏极间电容CGD和栅极-源极间电容CGS的电容比,导致栅极-源极间电压VGS超过了阈值电压,从而引起的直通电流;另一种是对应桥臂MOSFET的COSS的充电电流。其中,后者COSS的充电电流在硬开关工作时一定会产生,但前者的直通电流则可以通过设置MOSFET的CGD和CGS的适当电容比来防止。因此,选择CGD和CGS的电容比适当的MOSFET很重要。

关键要点:

・轻负载时,电流小,LS中积蓄的能量少,因此很有可能在COSS的充放电完成之前就开始开关工作,致使ZVS工作无法执行,容易发生MOSFET的导通损耗。

・COSS的充放电未完成可能会导致VDS残留,因此需要设置适当的Dead Time来防止上下桥臂短路引起的直通电流。

・MOSFET的CGD和CGS的某些电容比可能会导致流过直通电流,因此选择该电容比适当的MOSFET很重要。

审核编辑:汤梓红

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 功率转换
    +关注

    关注

    0

    文章

    51

    浏览量

    13498
  • 全桥电路
    +关注

    关注

    24

    文章

    22

    浏览量

    51096
  • 开关元件
    +关注

    关注

    2

    文章

    64

    浏览量

    9938
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    电容降压的工作原理、容抗计算以及注意事项

    电容降压的工作原理、容抗计算以及注意事项1、电容降压的工作原理电容降压是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。在理想电容器上并不产生功耗,如果电容是一个理想电容,
    发表于 10-31 09:58

    400W相移汽车转换器包括BOM及层图

    承受最大 120V 的直流升压电压。主要特色相移转换器可在 36V 到 60V 直流输入电压下运行,输出功率高达 400W通过散热可扩展
    发表于 09-30 09:43

    请问减慢开关转换注意事项有哪些?

    减慢开关转换注意事项
    发表于 12-01 06:52

    高频谐振转换器设计注意事项

    第一部分重点介绍了影响谐振转换器设计的关键寄生参数,以及元件选择标准和变压器设计。高频谐振转换器设计注意事项①本部分重点介绍谐振转换器同步整
    发表于 05-13 16:49

    相移600W直流/直流转换器的参考设计

    直流/直流电源转换进行基于微控制器的全面控制400V 直流输入,12V 直流输出,50A 额定输出 (600W)无需外部电路的峰值电流模式控制微控制器实施方式支持同步整流,提高功效
    发表于 09-19 07:42

    绿色相移控制器UCC28950的主要特性及典型应用

    ,而负载电流能调整次级同步整流开关并以最大化的系统效率,并能对多个负载进行管理,主要用在相移
    的头像 发表于 03-12 09:21 1.2w次阅读
    绿色<b class='flag-5'>相移</b><b class='flag-5'>全</b><b class='flag-5'>桥</b>控制器UCC28950的主要特性及典型应用

    相移电路功率转换效率提升

    相移电路功率转换效率
    的头像 发表于 12-02 16:28 2970次阅读
    <b class='flag-5'>相移</b><b class='flag-5'>全</b><b class='flag-5'>桥</b><b class='flag-5'>电路</b>的<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>转换</b><b class='flag-5'>效率</b><b class='flag-5'>提升</b>

    相移电路功率转换效率提升:PSFB电路的基本结构

    作为Si功率元器件评估篇的第2波,将开始一系列有关Si功率元器件通过PSFB电路进行“相移
    的头像 发表于 02-13 09:30 4827次阅读
    <b class='flag-5'>相移</b><b class='flag-5'>全</b><b class='flag-5'>桥</b><b class='flag-5'>电路</b>的<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>转换</b><b class='flag-5'>效率</b><b class='flag-5'>提升</b>:PSFB<b class='flag-5'>电路</b>的基本结构

    相移电路功率转换效率提升:重负载时中开关元件工作相关注意事项

    因此,在PSFB电路中,需要使用trr小的MOSFET。简言之,trr越小越有效。市场上有一些低trr的快速恢复SJ MOSFET,但制造商和产品系列不同,trr及其相关参数也存在差异,因此,在选择
    的头像 发表于 02-13 09:30 775次阅读
    <b class='flag-5'>相移</b><b class='flag-5'>全</b><b class='flag-5'>桥</b><b class='flag-5'>电路</b>的<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>转换</b><b class='flag-5'>效率</b><b class='flag-5'>提升</b>:重<b class='flag-5'>负载</b>时中<b class='flag-5'>开关元件</b><b class='flag-5'>工作</b><b class='flag-5'>相关</b>的<b class='flag-5'>注意事项</b>

    相移电路功率转换效率提升效率的评估

    相移电路功率转换效率
    的头像 发表于 02-13 09:30 1236次阅读
    <b class='flag-5'>相移</b><b class='flag-5'>全</b><b class='flag-5'>桥</b><b class='flag-5'>电路</b>的<b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>转换</b><b class='flag-5'>效率</b><b class='flag-5'>提升</b>:<b class='flag-5'>效率</b>的评估

    动态补偿装置的元件构成与注意事项有哪些?

    动态补偿装置的元件构成与注意事项有哪些? 动态补偿装置是一种用于对电力系统中的无功功率进行补偿的装置,它通过引入无功功率,来提高电力系统的功率
    的头像 发表于 11-06 11:27 583次阅读

    负载开关元件工作相关注意事项

    负载开关元件工作相关注意事项
    的头像 发表于 12-14 15:43 439次阅读
    <b class='flag-5'>轻</b><b class='flag-5'>负载</b>时<b class='flag-5'>开关元件</b><b class='flag-5'>工作</b><b class='flag-5'>相关</b>的<b class='flag-5'>注意事项</b>

    负载时中开关元件工作相关注意事项

    负载时中开关元件工作相关注意事项
    的头像 发表于 12-14 11:40 402次阅读
    重<b class='flag-5'>负载</b>时中<b class='flag-5'>开关元件</b><b class='flag-5'>工作</b><b class='flag-5'>相关</b>的<b class='flag-5'>注意事项</b>

    霍尔元件使用的注意事项

    霍尔元件使用的注意事项  霍尔元件是一种常见的电子元件,主要用于测量和检测磁场的变化。它具有灵敏度高、响应速度快、耐磁场干扰等优点,在各种应用中得到广泛使用。然而,为了确保霍尔
    的头像 发表于 12-18 14:56 1286次阅读

    开关电源和半有什么区别

    电路由四个功率开关元件(常用是晶体管或MOSFET)组成,通常为两个上开关和两个下
    的头像 发表于 03-12 11:18 1.2w次阅读