提升電源系統可靠性的有效選擇

對于LLC 電路來(lái)說(shuō)死區時(shí)間的初始電流為

而LLC能夠實(shí)現ZVS必須滿(mǎn)足

而最小勵磁電感為

根據以上3個(gè)等式，我們可以通過(guò)以下三種方式讓LLC實(shí)現ZVS.

第一， 增加Ipk.

第二， 增加死區時(shí)間。

第三， 減小等效電容Ceq即Coss.

從以上幾種狀況，我們不難分析出。增加Ipk會(huì )增加電感尺寸以及成本，增加死區時(shí)間會(huì )降低正常工作時(shí)的電壓，而最好的選擇無(wú)疑是減小Coss,因為減小無(wú)須對電路做任何調整，只需要換上一個(gè)Coss相對較小MOSFET即可。

5. Infineon CoolMOS CFD系列

Infineon CoolMOS CFD2是Infineon CoolMOS CFD系列的第二代產(chǎn)品也是目前市場(chǎng)上第一顆650V并且帶快恢復二極管的650V高壓MOSFET.

極低的Qrr和trr使得該MOSFET可以輕松的應對LLC硬關(guān)斷時(shí)各種現象。圖8中是CoolMOS CFD2 Qrr和其他系列的MOS的對比，可以明顯的看見(jiàn)Cool CFD2 (IPW65R080CFD)的Qrr要遠遠低于其他系列。圖9是LLC 電路發(fā)生硬關(guān)斷的波形比較，此時(shí)由于二極管反向恢復所產(chǎn)生的峰值電壓要遠遠小于其他型號MOSFET. 因此CoolMOS CFD2在LLC拓撲電源系統發(fā)生啟機，動(dòng)態(tài)負載，過(guò)載，短路等異常情況下表現出更高的可靠性。

圖8 CoolMOS CFD2 Qrr和其他系列的MOS的對比

同時(shí)我們在圖9中比較了CoolMOS CFD2(IPW65R080CFD)和其他型號同類(lèi)型的MOSFET的Coss.

圖9 CoolMOS CFD2(IPW65R080CFD)和其他型號同類(lèi)型的MOSFET的Coss

在Vds電壓高于100V時(shí)，CoolMOS CFD2的Coss要比其他的MOSFET小一半左右。

更低的Coss使得LLC更容易實(shí)現ZVS,從而進(jìn)一步提升電源系統效率。

圖10 對比結果

6. 結論

LLC 拓撲廣泛的應用于各種開(kāi)關(guān)電源當中，而這種拓撲在提升效率的同時(shí)也對MOSFET提出了新的要求。不同于硬開(kāi)關(guān)拓撲，軟開(kāi)關(guān)LLC諧振拓撲，不僅僅對MOSFET的導通電阻(導通損耗)，Qg(開(kāi)關(guān)損耗)有要求，同時(shí)對于如何能夠有效的實(shí)現軟開(kāi)關(guān)，如何降低失效率，提升系統可靠性，降低系統的成本有更高的要求。英飛凌CoolMOS CFD2系列，具有快速的體二極管，低Coss,高達650V的擊穿電壓，使LLC拓撲開(kāi)關(guān)電源具有更高的效率和可靠性。