LLC谐振转换器中若何防止呈现MOSFET毛病？-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2022-05-07
为了下降动力本钱，装备设想职员正在不时寻觅优化功率密度的新体例。凡是环境下，电源设想职员经由过程增大开关频次来下降功耗和减少体系尺寸。
由于具备诸多上风如宽输出调理规模、窄开关频次规模和乃至在空载环境下都能保障零电压开关，LLC谐振转换器利用愈来愈遍及。可是，功率MOSFET呈现毛病一向是LLC谐振转换器中存在的一个题目。在本文中，咱们将论述若何防止这些环境下呈现MOSFET毛病。
低级MOSFET的不良体二极管机能可以或许致使一些意想不到的体系或器件毛病，如在各类很是前提下发生严峻的纵贯电流、体二极管dv/dt、击穿dv/dt，和栅极氧化层击穿，很是前提诸如启动、负载瞬变，和输出短路。
图1：LLC谐振转换器
差别负载前提下LLC谐振转换器的直流增益特征如图2所示。按照差别的运转频次和负载前提可以或许分为三个地区。
谐振频次fr1右边（蓝色局部）为零电压开关地区，空载环境下最小次级谐振频次fr2的左边（白色局部）是零电流开关地区。fr1与fr2之间的地区既可以或许是零电压开关地区，也可以或许是零电流开关地区，视负载前提而定。
紫色地区标识理性负载地区，粉色地区标识容性负载地区。对开关频次fs
图2:LLC谐振转换器的直流增益特征
在导通MOSFET之前，电流流过其余MOSFET的体二极管。当MOSFET开关导通时，其余MOSFET体二极管的反向规复应力很是严峻。
高反向规复电流尖峰流过其余MOSFET开关，缘由是它没法流过谐振电路。它构成高体二极管dv/dt并且其电流和电压尖峰可以或许在体二极管反向规复时代形成器件毛病。
是以，转换器应当防止在容性地区运转。对fs》fr1，谐振回路的输出阻抗是理性负载。如图3（b）所示，MOSFET在零电压开关（ZVS）处导通。
导通开关消耗被最小化，缘由是存在米勒效应并且MOSFET输出电容不会由于米勒效应而增大。另外，体二极管反向规复电流是一小局部正弦波，并在开关电流为正时变为开关电流的一局部。
是以，零电压开关凡是优先于零电流开关，缘由是因反向规复电流及其结电容的放电，零电压开关可以或许防止较大的开关消耗和应力。
图3:LLC谐振转换器中的任务形式
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