雙管正激變換器的工作原理與FOM
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
為進(jìn)一步加以說(shuō)明，不妨考慮一個(gè)最大功率損耗為8 W的TO-220 / TO-220F器件。假設這是對PFC應用的最優(yōu)選擇。最優(yōu)是意思是導通損耗為額定功率下總損耗的40 % - 50 %。這也會(huì )是雙開(kāi)關(guān)轉換器的最優(yōu)解嗎?答案當然不是。在雙開(kāi)關(guān)拓撲中，Coss / Qoss和Qsw對總損耗的貢獻約為87%，其余為導通損耗。導電損耗與開(kāi)關(guān)損耗之間這種不均衡對效率和成本非常不利。導通損耗小于單開(kāi)關(guān)PFC轉換器情況的原因是，所使用的每個(gè)MOSFET具有單開(kāi)關(guān)PFC電路的一半電流，同時(shí)以?xún)杀额l率進(jìn)行切換。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/276366.htm
任何開(kāi)關(guān)電路都有兩種開(kāi)關(guān)損耗。第一種由于接通和關(guān)斷期間發(fā)生的Vds x Ids交接而產(chǎn)生的損耗。這些損耗用所謂“Qsw”來(lái)衡量，它是Qgd和Qgs的組合，代表MOSFET的有效開(kāi)關(guān)電荷。開(kāi)關(guān)損耗是負載和開(kāi)關(guān)頻率的函數。
第二種開(kāi)關(guān)損耗與MOSFET輸出電容Coss的充放電有關(guān)。在A(yíng)TX電源中，流行的雙開(kāi)關(guān)正向轉換器緊跟具有約400 V輸入電壓。因此，輸出電容Cos開(kāi)關(guān)損耗是總損耗的一大部分。器件的Coss / Qoss是一個(gè)非常重要的損耗，特別是在輕負載情況下開(kāi)關(guān)損耗超過(guò)導電損耗。該損耗基本與負載和Qsw無(wú)關(guān)，在選擇合適MOSFET時(shí)需要連同Qsw一起予以考慮。與特定應用有關(guān)的基于損耗貢獻的FOM為：
導電損耗 (Rds(on)) + 開(kāi)關(guān)損耗 (Qswitch) + 輸出損耗 (Qoss)。
高壓MOSFET的Coss隨著(zhù)所施加的VDS的不同而有相當大的差異。該差異對高壓超結功率MOSFET(圖3a)比對平面式(圖3b)顯著(zhù)更大。為說(shuō)明輸出電容器的非線(xiàn)性，可用Poss = ? Co(er) x V2 x Fsw作為近似的損耗公式。(Co(er)是等效電容，它和Coss具有相同的損耗，而通常Coss包含于規格書(shū)中)。需要指出的是，與輸出電容相關(guān)的損耗(在任何高壓拓撲中都是總損耗公式的一個(gè)重要組成部分)在行業(yè)標準FOM= RDS(on) (typ) * Qg (typ) 中并未得到考慮。但它們對本分析中使用的與特定應用相關(guān)的FOM(用于器件選型)是必不可少的。
在牢記這個(gè)要求的情況下，我們提出了一個(gè)元件列表，其中元件將在典型工作條件下實(shí)現雙管正激變換器的最高效率，以確保實(shí)現最高效的設計。每個(gè)MOSFET都有小于總轉換器損耗的0.5%的目標損耗。因此對于400 W ATX電源，損耗不會(huì )超過(guò)每個(gè)器件2 W。表1說(shuō)明了此類(lèi)電源的假設工作條件。
由于提供許多封裝選項，所以表2列出了采用不同封裝的產(chǎn)品的推薦最大功率額定值。
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