半橋LLC空載電壓尖峰的電路設計改善方案

半橋LLC空載電壓尖峰問(wèn)題可通過(guò)改善電路設計解決。采用小漏源電容和良好恢復特性的功率管，減少導通死區時(shí)間，可消除直通電流，降低電壓尖峰。死區時(shí)間變化可能影響ZVS狀態(tài)和DC/DC輸出二極管電壓應力。

半橋LLC空載電壓尖峰的電路設計改善方案

半橋電路在空載時(shí)，由于上管的占空比很?。赡転?），電路下面的諧振電容電壓會(huì )很低，這就容易導致了下管在導通時(shí)，流過(guò)諧振電感的電流不能反向。今天分享在網(wǎng)上看到的干貨。

在半橋電路中，當下管關(guān)斷后下管的體二極管進(jìn)行續流時(shí)，上管被開(kāi)通了，導致了“瞬時(shí)直通”，直通電流被二極管強迫恢復關(guān)斷，隨后在寄生電感上造成壓降，疊加在下管（關(guān)斷狀態(tài)）。

“瞬時(shí)直通”的主要原因是因為功率管漏源電容瞬時(shí)充放電，反向二極管的反向恢復。

如果想要減少功率管的電壓尖峰，可以采用漏源電容更小和恢復特性比較好的功率管，能夠在體二極管關(guān)斷時(shí)，更快消除直通電流，減少電壓尖峰。

此外，當想要減少上下管的導通死區時(shí)間，可以在下管關(guān)斷后，二極管還沒(méi)完全導通的時(shí)候，將上管開(kāi)通，減少反向恢復電流（電流通過(guò)功率管本體然后功率管關(guān)斷比電流流過(guò)反向二極管后關(guān)斷的反向恢復電流要?。?，這樣也可以達到降低電壓尖峰的目的。

我們拿死區時(shí)間為190nS和120nS來(lái)測試，這是 死區190nS時(shí)的下管電壓尖峰

死區120nS時(shí)的下管電壓尖峰

可以看出，將死區時(shí)間減少到120nS，下管的電壓尖峰會(huì )從620V下降到496V，從而滿(mǎn)足降額。

這里要注意，如果是工作在ZVS狀態(tài)，死區時(shí)間對功率管的電壓應力就不會(huì )有影響，但如果工作在非ZVS狀態(tài)，在空載狀態(tài)時(shí)，功率管和輸出二極管的電壓應力為最大，也就是說(shuō)，如果死區的改變導致了功率管ZVS狀態(tài)發(fā)現變化，同時(shí)也需要主要DC/DC輸出二極管的電壓應力。