LLC轉換器的導通通常是ZVS工作,因此可以降低開關損耗,但如果LLC轉換器發生了失諧,則會受反向恢復電流的影響而流過直通電流,開關損耗會增加,最壞的情況下,可能會導致MOSFET損壞。要想降低這種MOSFET損壞風險,一次側開關器件選用體二極管的反向恢復特性優異的MOSFET來減少直通電流,是行之有效的方法之一。
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LLC轉換器中一次側開關器件
反向恢復特性的重要性-前言-
本文的關鍵要點
?LLC轉換器可以用較少的元器件數量實現軟開關電路,與硬開關方式相比,可以減少開關損耗和電壓振鈴。
?但是,在某些電路輸入和輸出條件下,可能會導致開關器件的MOSFET損壞。
?在本系列文章中,首先介紹LLC轉換器的電路結構和基本動作,還會介紹一次側MOSFET的反向恢復特性對于LLC特有的問題——失諧的重要性。
LLC轉換器的基本結構
本文的關鍵要點
?LLC轉換器具有由電容C和兩個電感L組成的串聯電路。
?由于二次側使用的二極管是ZCS工作,因此不會產生反向恢復損耗。
?因此,可以通過選用正向電壓VF較低的二極管來降低損耗。
LLC轉換器的工作特點
本文的關鍵要點
?雖然LLC轉換器的優點是開關損耗低,但受失諧的影響,開關損耗可能會增加,并且可能會導致MOSFET損壞。
?LLC轉換器使用PFM方式來控制輸出電壓。由于LLC的增益頻率特性具有兩個諧振頻率,因此根據fsw被分為三個工作區域。
LLC轉換器的基本工作
本文的關鍵要點
?通常,LLC轉換器在增益大于1且MOSFET導通執行ZVS工作的區域(2)中運行。
?區域(2)中的LLC轉換器的電路工作分為10種模式。
MOSFET的反向恢復特性
對于LLC轉換器失諧的重要性
本文的關鍵要點
?在LLC轉換器中,如果偏離預期的諧振條件,MOSFET體二極管的反向恢復電流會引發直通電流,這可能會造成開關損耗增加,最壞的情況下可能會導致MOSFET損壞。
?要想降低這種損壞風險,通過選用體二極管反向恢復特性優異的MOSFET來減少直通電流值,是行之有效的方法之一。
參考文獻
?森田浩一;LLC諧振轉換器設計,電源電路設計2009,CQ出版社。
?W.S Choi, S.M Young, D.W Kim, “Analysis of MOSFET Failure Modes in LLC Resonant Converter,” INTELEC 2009, October 2009.
?W.S Choi, S.M Young, “Improving System Reliability Using FRFETR in LLC Resonant Converters,” PESC 2008, June 2008.
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