在ZVS拓撲中選擇最優(yōu)的死區時(shí)間

直接使用新部件前要謹慎對待
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/184600.htm常見(jiàn)的情況是,設計者在現有的設計方案里嘗試使用很好的新部件。同樣常見(jiàn)的是,設計者僅僅是把新部件放到現有部件的位置上,然后跑一個(gè)自動(dòng)效率測試程序。不幸的是,測試結果幾乎是根本靠不住的。如上面看到的,功率損耗在很大程度上取決于死區時(shí)間與器件參數匹配得如何。采用高密度溝槽工藝MOSFET具有非常低的Rdson,但是CissO、Qgd和Qoss較大。這些器件具有更好的優(yōu)值系數(FOM)和更高的效率,設計者需要對電路進(jìn)行細致的調整,才能實(shí)現這些器件的全部潛在性能。把這些器件直接放到現有的電路里進(jìn)行評估,而不考慮各自的開(kāi)關(guān)參數,將導致錯誤的結果,設計者也找不到更好的方案來(lái)提高整體性能。

在同樣的電路里,可以比較三個(gè)不同的器件,對此進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。表2是計算出的SiR882ADP的最佳死區時(shí)間,及其他兩個(gè)樣品的死區時(shí)間。圖7顯示的是所有器件在不同死區時(shí)間下測得的效率。樣品H是用在IBC轉換器的原裝器件,死區時(shí)間為20ns。這個(gè)器件的柵極閾值電壓Vth最高,能更好地抵御擊穿,甚至是在縮短死區時(shí)間的情況下。更低Rdson的器件的效率更差,僅僅是因為這些器件被用在并不是為它們設計的電路里。樣品F的Rdson幾乎只有一半,但效率只是略微高一點(diǎn)。在加到50%左右負載時(shí),實(shí)際的效率比Rdson最高的器件還要差。SiR882ADP在20ns死區時(shí)間下的效率也很差,但是在最優(yōu)的50ns時(shí)間時(shí),充分顯示出其優(yōu)點(diǎn)。

結論
不同于硬開(kāi)關(guān)轉換器,像IBC或移相橋式整流這樣的ZVS設計方案必須在開(kāi)關(guān)轉換周期內嚴格的死區時(shí)間限制條件下工作。在器件關(guān)斷的時(shí)候,如果死區時(shí)間不夠長(cháng),會(huì )導致失去ZVS狀態(tài),降低效率,在最壞的情況,器件會(huì )由于擊穿而失效。即便是同一家制造商的產(chǎn)品,一種器件技術(shù)和另一種器件技術(shù)所要求的最短死區時(shí)間都是不一樣的,但很容易使用公開(kāi)發(fā)布的器件參數來(lái)計算出最短的死區時(shí)間。通過(guò)本文的分析來(lái)優(yōu)化死區時(shí)間,能夠幫助工程師發(fā)現各種器件技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),甚至使那些過(guò)時(shí)的設計方案也能達到更好的性能。
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