为了下降动力本钱,设备规划人员正在不断寻觅优化功率密度的新方法。一般情况下,电源规划人员经过增大开关频率来下降功耗和缩小体系尺度。因为具有许多优势如宽输出调理规模、窄开关频率规模以及甚至在空载情况下都能确保零电压开关,LLC

  初级MOSFET的不良体二极管功能或许会引起一些意想不到的体系或器材毛病,如在各种反常条件下产生严峻的直通电流、体二极管 dv/dt、击穿 dv/dt,以及栅极氧化层击穿,反常条件比如发动、负载瞬变,和输出短路。

  不同负载条件下LLC谐振转换器的直流增益特性如图2所示。依据不同的运转频率和负载条件可大致分为三个区域。谐振频率fr1右侧(蓝色部分)为零电压开关区域, 空载情况下最小次级谐振频率 fr2的左边(赤色部分)是零电流开关区域。fr1与fr2之间的区域既可所以零电压开关区域,也可所以零电流开关区域,视负载条件而定。紫域标识理性负载区域, 粉域标识容性负载区域。对开关频率 fs

  在导通MOSFET之前,电流流过其他MOSFET的体 二极管。当MOSFET开关导通时,其他MOSFET体二极管的反向康复应力很严峻。高反向康复电流尖峰流过其他MOSFET开关,原因是它无法流过谐振电路。它构成高体二极管dv/dt而且其电流和电压尖峰或许在体二极管反向康复期间形成器材毛病。因而,转换器应该防止在容性区域运转。关于 fsfr1,谐振回路的输入阻抗是理性负载。如图 3 (b) 所示,MOSFET在零电压开关 (ZVS) 处导通。导通开关损耗被最小化,原因是存在米勒效应而且 MOSFET 输入电容不会因为米勒效应而增大。此外,体二极管反向康复电流是一小部分正弦波,并在开关电流为正时变为开关电流的一部分。因而, 零电压开关一般优先于零电流开关,原因是因反向康复电流及其结电容的放电,零电压开关可避开较大的开关损耗和应力 。

  在发动期间,因为反向康复dv/dt,零电压开关运转或许会丢掉而且MOSFET有几率产生毛病。

  在发动之前谐振电容和输出电容彻底放电。这些空电容导致Q2体二极管进一步导通而且在Q1导通前不会彻底康复。反向康复电流十分高而且在发动期间足以形成直通问题,如图4所示。

  在输出短路期间MOSFET经过极高的电流。当产生输出短路时,Lm在谐振中被分流。LLC 谐振转换器可由 Cr 和 Lr简化为串联谐振回路,因为Cr仅与Lr共振。这种情况一般会导致零电流开关运转(电容形式)。零电流开关运转最严峻的缺点是导通时的硬式整流,或许会引起二极管反向康复应力(dv/dt) 和巨大的电流和电压应力,如图5所示。别的,因为体二极管反向康复期间的高 di/dt 和 dv/dt,该器材还或许被栅极过压应力损坏。

  增大导通电阻以减小反向康复di/dt和dv/dt、体二极管反向电流(Irm) 和峰值电压Vgs,如图6所示

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