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【MOSFET利用】LLC电路中的MOSFET-KIA MOS管

信息来历:本站 日期:2023-02-23 

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【MOSFET利用】LLC电路中的MOSFET-KIA MOS管


差别于PFC和Flyback等电路(对MOSFET体二极管不请求),由于LLC电路任务进程中,MOSFET的体二极管要到场大电流的进程,是以LLC电路中的MOSFET对体二极管参数有了很高的请求。


以下局部对LLC任务进程中MOSFET的波形停止进一步阐发,更对轻易生效的题目点停止研讨。

LLC电路 MOSFET

下面的图给出了启动时功率MOSFET前五个开关波形。在变更器启动起头前,谐振电容和输出电容恰好完整放电。与一般任务状况比拟,在启动进程中,这些空电容会使低端开关Q2的体二极管深度导通。


是以流经开关Q2体二极管的反向规复电流很是高,致使当高端开关Q1导通时充足引发纵贯题目。启动状况下,在体二极管反向规复时,很是能够发生功率MOSFET的潜伏生效。


下图给出了能够呈现潜伏器件生效的任务形式。在t0~t1时段,谐振电感电流Ir变为正。由于MOSFET Q1处于导通状况,谐振电感电流流过MOSFET Q1 沟道。当Ir起头回升时,次级二极管D1导通。


是以,式3给出了谐振电感电流Ir的回升斜率。由于启动时vc(t)和vo(t)为零,一切的输出电压都施加到谐振电感Lr的两头。这使得谐振电流剧增。

LLC电路 MOSFET

LLC电路 MOSFET

在t1~ t2时段,MOSFET Q1门极驱动旌旗灯号关断,谐振电感电流起头流经MOSFET Q2的体二极管,为MOSFET Q2发生ZVS前提。这类形式下应当给MOSFET Q2施门极旌旗灯号。


由于谐振电流的剧增,MOSFET Q2体二极管中的电流比一般任务状况下大良多。致使了MOSFET Q2的P-N结上存储更多电荷。


在t2~t3时段,MOSFET Q2施加门极旌旗灯号,在t0~t1时段剧增的谐振电流流经MOSFET Q2沟道。由于二极管D1仍然导通, 该时段内谐振电感的电压为:

LLC电路 MOSFET

该电压使得谐振电流ir(t)降落。但是,

LLC电路 MOSFET

很小,并缺乏以在这个时候段内使电流反向。在t3时辰,MOSFET Q2电流仍然从源极流向漏极。别的,MOSFET Q2的体二极管不会规复,由于漏源极之间不反向电压。


下式给出了谐振电感电流Ir的回升斜率:

LLC电路 MOSFET

在t3~t4时段,谐振电感电流经MOSFET Q2体二极管续流。虽然电流不大,但仍然给MOSFET Q2的P-N结增添贮存电荷。


在t4~t5时段,MOSFET Q1通道导通,流过很是大的纵贯电流,该电流由MOSFET Q2体二极管的反向规复电流引发。这不是偶尔的纵贯,由于高、低端MOSFET一般施加了门极旌旗灯号;犹如纵贯电流一样,它会影响到该开关电源。


这会发生很大的反向规复dv/dt,偶然会击穿MOSFET Q2。如许就会致使MOSFET生效,并且当接纳的MOSFET体二极管的反向规复特征较差时,这类生效机理将会加倍严峻。

体二极管反向规复dv/dt

LLC电路 MOSFET

二极管由通态到反向阻断状况的开关进程称为反向规复。图片给出了MOSFET体二极管反向规复的波形。起首体二极管正向导通,延续一段时候。这个时段中,二极管P-N结堆集电荷。


当反向电压加到二极管两头时,开释贮存的电荷,回到阻断状况。开释贮存电荷时会呈现以下两种景象:流过一个大的反向电流和重构。在该进程中,大的反向规复电流流过MOSFET的体二极管,是由于MOSFET的导通沟道已堵截。


一些反向规复电流从N+源下贱过。这就构成两个题目,一个是打击电流过大,跨越MOSFET蒙受才能,一个是构成热门,频频发烧跨越结温,终究构成MOSFET击穿破坏。


从中能够看出,LLC电路中MOSFET参数请求首要有以下几点:

体二极管的反向规复时候必须充足短,充足快。

体二极管必须充足强健,与MOS的导通电流才能要分歧。

MOSFET的电荷值要节制在适合的规模内。

要进一步和MOSFET厂家确认是不是能够用在LLC电路中。



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