輕負(fù)載時開關(guān)元件MOSFET工作的注意事項-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-04-01
相移全橋電路中輕負(fù)載時流過的電流小，LS中積蓄的能量少，所以很有可能在滯后臂的COSS充放電完成之前就開始開關(guān)工作。因此，ZVS工作無法執(zhí)行，很容易發(fā)生MOSFET的導(dǎo)通損耗。
另一方面，當(dāng)超前臂的MOSFET的COSS充放電時，能量通過變壓器被輸送到二次側(cè)。
參考前面的思路，通過能量收支來考慮ZVS的成立條件時，以Mode（2）為例，假設(shè)相移全橋電路的變壓器的匝比為n，則超前臂的ZVS成立條件可用下面的公式來表示。
IL2是Mode（1）結(jié)束時的IL，EOSS_Q1和EOSS_Q2分別是完成Q1和Q2的COSS充放電所需的能量。
在實際的電路工作中，需要設(shè)置Dead Time來防止上下臂短路。
如上所述，在輕負(fù)載時，滯后臂MOSFET的充放電可能尚未完成，即可能會有漏極電壓VDS殘留（成為硬開關(guān)），因此，在某些Dead Time的設(shè)置，可能會導(dǎo)致滯后臂MOSFET的導(dǎo)通損耗增加。因此，在設(shè)置Dead Time時需要注意這一點。
下圖是在Dead Time優(yōu)化和未優(yōu)化情況下導(dǎo)通時的示意圖。
在Dead Time未優(yōu)化的情況下，會瞬間流過很大的漏極電流ID。
這是由于受到了兩種電流的影響：第一種是柵極-漏極間電容CGD和柵極-源極間電容CGS的電容比，導(dǎo)致柵極-源極間電壓VGS超過了閾值電壓，從而引起的直通電流；另一種是對應(yīng)橋臂MOSFET的COSS的充電電流。
其中，后者COSS的充電電流在硬開關(guān)工作時一定會產(chǎn)生，但前者的直通電流則可以通過設(shè)置MOSFET的CGD和CGS的適當(dāng)電容比來防止。因此，選擇CGD和CGS的電容比適當(dāng)?shù)腗OSFET很重要。
關(guān)鍵要點
輕負(fù)載時，電流小，LS中積蓄的能量少，因此很有可能在COSS的充放電完成之前就開始開關(guān)工作，致使ZVS工作無法執(zhí)行，容易發(fā)生MOSFET的導(dǎo)通損耗。
COSS的充放電未完成可能會導(dǎo)致VDS殘留，因此需要設(shè)置適當(dāng)?shù)腄ead Time來防止上下橋臂短路引起的直通電流。
MOSFET的CGD和CGS的某些電容比可能會導(dǎo)致流過直通電流，因此選擇該電容比適當(dāng)?shù)腗OSFET很重要。
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