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提升電源系統(tǒng)可靠性的有效選擇

作者: 時間:2012-06-05 來源:網(wǎng)絡 收藏

對于LLC 電路來說死區(qū)時間的初始電流為

而LLC能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS必須滿足

而最小勵磁電感為

根據(jù)以上3個等式,我們可以通過以下三種方式讓LLC實現(xiàn)ZVS.

第一, 增加Ipk.

第二, 增加死區(qū)時間。

第三, 減小等效電容Ceq即Coss.

從以上幾種狀況,我們不難分析出。增加Ipk會增加電感尺寸以及成本,增加死區(qū)時間會降低正常工作時的電壓,而最好的無疑是減小Coss,因為減小無須對電路做任何調(diào)整,只需要換上一個Coss相對較小MOSFET即可。

5. Infineon CoolMOS CFD系列

Infineon CoolMOS CFD2是Infineon CoolMOS CFD系列的第二代產(chǎn)品也是目前市場上第一顆650V并且?guī)Э旎謴投O管的650V高壓MOSFET.

極低的Qrr和trr使得該MOSFET可以輕松的應對LLC硬關(guān)斷時各種現(xiàn)象。圖8中是CoolMOS CFD2 Qrr和其他系列的MOS的對比,可以明顯的看見Cool CFD2 (IPW65R080CFD)的Qrr要遠遠低于其他系列。圖9是LLC 電路發(fā)生硬關(guān)斷的波形比較,此時由于二極管反向恢復所產(chǎn)生的峰值電壓要遠遠小于其他型號MOSFET. 因此CoolMOS CFD2在LLC拓撲發(fā)生啟機,動態(tài)負載,過載,短路等異常情況下表現(xiàn)出更高的。

CoolMOS CFD2 Qrr和其他系列的MOS的對比

圖8 CoolMOS CFD2 Qrr和其他系列的MOS的對比

同時我們在圖9中比較了CoolMOS CFD2(IPW65R080CFD)和其他型號同類型的MOSFET的Coss.

CoolMOS CFD2(IPW65R080CFD)和其他型號同類型的MOSFET的Coss

圖9 CoolMOS CFD2(IPW65R080CFD)和其他型號同類型的MOSFET的Coss

在Vds電壓高于100V時,CoolMOS CFD2的Coss要比其他的MOSFET小一半左右。

更低的Coss使得LLC更容易實現(xiàn)ZVS,從而進一步效率。

圖10 對比結(jié)果

圖10 對比結(jié)果

6. 結(jié)論

LLC 拓撲廣泛的應用于各種開關(guān)當中,而這種拓撲在效率的同時也對MOSFET提出了新的要求。不同于硬開關(guān)拓撲,軟開關(guān)LLC諧振拓撲,不僅僅對MOSFET的導通電阻(導通損耗),Qg(開關(guān)損耗)有要求,同時對于如何能夠的實現(xiàn)軟開關(guān),如何降低失效率,,降低系統(tǒng)的成本有更高的要求。英飛凌CoolMOS CFD2系列,具有快速的體二極管,低Coss,高達650V的擊穿電壓,使LLC拓撲開關(guān)電源具有更高的效率和。


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