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“亚博全站APP下载”在LLC拓扑中,为什么选用体二极管恢复快的MOSFET?

本文摘要:概述在当今全世界能源问题的方式下,提高电子产品的能效,得到 性能卓越另外降低耗能,沦落业界新的侧重点。为顺从这一发展趋势,全世界很多电子器件生产商期待在产品型号中提高能效规范。在电源管理工作,用传统式的硬电源转化器是难以超出新的能效规范。 因而,电源设计师已将产品研发方位调向硬电源流形,以提高电源的能效,搭建高些的输出功率。LLC谐振转化器便是一种硬电源流形,允许主输出功率电源管零工作电压电源,显著降低开关损耗,大幅度提高电源能效。

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概述在当今全世界能源问题的方式下,提高电子产品的能效,得到 性能卓越另外降低耗能,沦落业界新的侧重点。为顺从这一发展趋势,全世界很多电子器件生产商期待在产品型号中提高能效规范。在电源管理工作,用传统式的硬电源转化器是难以超出新的能效规范。

因而,电源设计师已将产品研发方位调向硬电源流形,以提高电源的能效,搭建高些的输出功率。LLC谐振转化器便是一种硬电源流形,允许主输出功率电源管零工作电压电源,显著降低开关损耗,大幅度提高电源能效。在这类流形中,为了更好地搭建ZVS电源,输出功率电源管的宿行为主体二极管必不可少反向恢复時间十分较短。

假如体二极管没法彻底恢复所有载流子,则在阻抗从较低于低的转变全过程中,很有可能会再次出现软电源作业者,并有可能导致寄主双趋于晶体三极管通断。1.序言在通讯产品电源、大型计算机/网络服务器、直流焊机、不锈钢板材自动切割机等消費运用于销售市场上,对功率的市场的需求每一年都会持续增长。

要要想提高功率,就必不可少提升元器件总数,降低输出功率耗损,减少热管散热器和无源器件的规格。现阶段,软电源半桥是这种运用于的典型性流形,而LLC谐振半桥则是新起的取代计划方案。LLC流形确保通断前电源管工作电压为零(或是软启动器期内电源管电流量为零),进而防止每一次电源时易电流量和工作电压交叠而导致的输出功率耗损。

在高频率运用于中应用这类电源技术性某种意义能够降低开关损耗,进而有利于减少无源器件的规格。不言而喻,电源输出功率耗损降低为在运用于设计方案中配搭规格更为小的热管散热器获得了有可能。零工作电压标准再次出现是MOSFET宿行为主体二极管通断而致。

在阻抗比较慢转变全过程中,MOSFET从零工作电压电源变换零电流量电源,在这类状况下,低dv/dt值可使寄主双趋于晶体三极管通断并烧毁MOSFET。2.流形简述LLC流形的基础半桥电路是由2个电源管组成,高边电源管(Q1)和低边电源管(Q2)根据电感器Lr和电容器Cr与变电器联接(闻图1)。

电源管与宿行为主体二极管(D1和D2)和寄主键入电容器(C1和C2)串联,为了更好地论述他们在全局性作用中的具有,我们在图上把他们分离标识出去。在图1中,大家注意到空出一个Lm电感器,本质上,Lm是变电器走电觉得,其标准在LLC流形中十分最重要。图1:LLC半桥电路假如变电器原边电感器Lm值非常大,会危害谐振互联网,则下图下图的转化器便是一个串连谐振转化器。图2在一个谐振模块中,当輸出数据信号頻率(fi)相同谐振頻率(fr)时-即当LC电阻器为零时,增益仅次。

谐振转化器输出功率范畴是由2个特殊的谐振頻率值定义,这种頻率值与电源电路相关。驱动器控制板原著MOSFET的电源頻率(fs)相同电源电路谐振頻率,以保证 谐振的最重要优点。

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如今大家将看到,怎样根据变化阻抗,使谐振頻率从极小值(fr2)变为最高值(fr1):那时候,LLC如同一个串连的RC谐振腔;这类作用经常会出现在低阻抗标准下,即当Lm与较低电阻并联时;那时候,LLC类似串联RC谐振腔,这作用经常会出现在较低阻抗标准下。系统软件一般来说出不来这一地区工作中,由于能够在ZCS标准下经营。

假如頻率fi在fr2<fi<fr1范畴内,则2个作用另外不会有。假如用以图型答复谐振模块的增益,大家就得到 图3下图的曲线图,可以看出,图型转变与Q值涉及到。

图3LLC谐振转化器的工作中范畴受制于最高值增益。特别注意的是,最高值工作电压增益既不再次出现在fr1一处,都不经常会出现在fr2一处。最高值增益相匹配的最高值增益頻率是fr2与fr1中间的仅次頻率。

伴随着Q值扩大(伴随着阻抗扩大),最高值增益頻率横穿fr2,而且获得高些的最高值增益。伴随着Q值降低(阻抗降低),最高值增益頻率横穿fr1,最高值增益升高。因而,装车理应是谐振网络设计方案的最好是工作中标准。

从MOSFET当作,如前所述,MOSFET的软电源是还包含LLC以内的谐振转化器的最重要优势,而针对全部系统软件,因为键入电流量是正弦波形,因而,EMI阻拦降低。图4下图是LLC转化器的典型性波型特点。

图4:LLC转化器的典型性波型在图4中大家注意到,漏极电流量Ids1在变正前是在负电流区旋转。胜电流答复体二极管通断。

在这里环节,因为二极管上的损耗,MOSFET漏源两方面的工作电压十分小。假如MOSFET在体二极管通断期内电源,则再次出现ZVS电源,开关损耗降低。

该特点能够减少热管散热器规格,提高系统软件能效。假如MOSFET电源頻率fs超过fr1,电力电子器件上的电流量的样子不容易变化。

实际上,假如延迟时间不能在键入二极管上造成不到数的电流量,则原边电流量样子不容易背驰正弦波形。图5:fs<fr1时的LLC转化器的典型性波型除此之外,假如MOSFET的寄主键入电容器C1和C2与Cr的阻值十分,则谐振頻率fr也不会遭受元器件的危害。更是因为这一缘故,在设计过程中,随意选择Cr值低于C1和C2,能够解决困难这个问题,使fr值也不受常用元器件的危害。

3.续流和ZVS标准剖析一下谐振頻率的化学方程就不容易寻找,在小于最高值增益頻率时,谐振互联网的键入阻抗是感抗,谐振互联网的輸出电流量(Ip)缓慢于谐振互联网的输出电压(Vd)。在高过最高值增益頻率时,谐振互联网的键入阻抗变为容抗,而且Ip领跑Vd。在电容器区工作中时,体二极管在MOSFET电源期内执行反向恢复作业者。当系统软件在电容器区工作中时,MOSFET不容易应对非常大的潜在性超温风险性。

实际上,如图所示6中的翠绿色圆形下图,宿行为主体二极管的反向恢复時间看起来十分最重要。图6依据这一点,在阻抗由低降低的全过程中(图7),光耦电路不可逼迫MOSFET转到ZVS和因此以软启动器电流量区。假如没法保证 ,MOSFET的工作区域有可能很危险因素。

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图7在较低阻抗恒定标准下,系统软件工作中在頻率较低的谐振頻率fr2周边,随后ZVS通断,并保证 因此以软启动器漏极电流量。在阻抗转变(从较低于低)后,电源頻率理应变成新的谐振頻率。

假如没再次出现这类状况(如图所示8中绿线下图),则系统状态历经地区3(ZCS地区)和ZVS通断,因此以软启动器漏极电流量会经常会出现。因而,当MOSFET软启动器时,电流量也不会流进宿行为主体二极管。在增益图上剖析一下阻抗从低降低的全过程,大家难以寻找:图8白虚线意味着阻抗转变期内的理想化途径,而绿虚线答复具体途径。

在阻抗从低降低的全过程中,能够看到系统软件历经ZCS地区,因而,宿行为主体二极管的特性看起来十分最重要。出自于这一缘故,新的LLC设计方案的发展趋势是用以体二极管彻底恢复時间十分较短的电力电子器件。


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