3.3 基于氮化镓和硅管的有源嵌位反激变换器的比较 (3)

+荐课 评论 收藏 分享
继续观看,请前往德州仪器官网登陆myTI账号 登录myTI 登录说明 及FAQ 还没有myTI账号?现在注册

为广大用户更方便地访问EEWORLD和TI网站, 享受TI官方渠道便利,TI教室将与官方myTI进行连通,初次登录可能需要1~2分钟时间,还请大家多多支持。
如需帮助或查看详情请点击

  • 课程目录
  • 相关资源
  • 课程笔记

大家好 我是德州仪器的系统工程师 David 今天非常高兴和大家一块分享 基于氮化镓和硅管的有源钳位反激变换器的比较 第三章 今天的主要内容介绍 器件结电容的非线性对有源钳位反激的影响 以及解决方案 首先研究发现 合适的钳位电容选择 有助于减小上端平坦区域的影响 左边的图是用硅管的有源钳位反激的例子 钳位电容为 100 纳法 可以看出上管关断时谐振过程已经结束 励磁电感的负电流 是给上端结电容放电的唯一电流源 当钳位电容增大到 600 纳法时 上管关断时谐振过程还未结束 钳位电容的负电流变成 另外一个电流源来给上端结电容放电 基于此上端放电的时间会缩短负电流也会减小 所以能量判据为下面这个公式 另外发现下管的开通电压点 有助于减小下端平坦区域的影响 下面是硅管结电容的曲线 如果零点压开通条件 是等到开关点的电压下降为零时开通 这就需要比较大的负电流 如果在结电容开始增加比较快之前 开通下管 负电流能在一定程度上减小 在这里我们称它为部分零电压开通 例如部分零点压的点选在 20V 有大约 11% 的原边有效值电流 和峰值电流的减小 这样会减小原边绕组的铜损和铁损 下面这张图也显示了部分零电压开通 有大约 0.5% 个点的效率的提升 接下来我们继续对 硅管的部分零电压的策略做深入的研究 零电压点从 0V 到 60V 总的损耗的减小 如下图所示 可以看出当零电压点在 20V 时 可以获得最小的损耗 当超过20V时损耗的减小会越来越小 这里可以从有效值的减小 和开关损耗的增加的观点来理解 随着零电压点的增大有效值电流减小 但是下管开通的损耗在增加 因为对于硅管当电压大于 10V 时 开关损耗上升的速度 远远大于有效值电流的减小的速度 所以对硅管来讲 零电压点选在 10V 到 20V 之间 是比较合适 而对于氮化镓 选择为 0V 开通比较合适 开关节点的结电容 不仅由原边管子的结电容 而且也由副边管子的结电容组成 在这张表中对比了 不同的副边整流方式的钳位电流的有效值 当采用二极管整流时 开关电流的波形基本一致 不同的是开关电流的有效值和峰值电流 当采用同步整流时 开关电流的波形极其不同 原边采用硅管在谐振开始时 有很小的电流跌落 有效值电流的减小并不是太多 当原边管子为氮化镓时 在谐振开始时有非常大的电流跌落 这个电流跌落有助于减小有效值的电流 可以看到有大约 34% 的减小 总结以上实验内容可以看到 当原边采用氮化镓 而副边采用同步整流MOS管时可以达到 最小的有效值的电流的减小 下面我们详细介绍 这个电流跌落是如何造成的 所以原边励磁电流跌落现象可以通过检查 漏感上电压的变化来理解 这个电压的变化就是 副边绕组反射电压和原边绕组上电压的差值 下面分硅管和氮化镓分别阐述 对于硅管来讲 基本上可以忽略的电流跌落现象 是因为在电流跌落时同步整流管关断 匝比乘以 VSEC 等于同步整流管子漏极电压减去输出电压 同样当因为上管关断了 VPRI 等于钳位电容电压减去上管的漏源电压 由于原边和副边都是用的硅管 MOS 管的结电容随着漏源电压变化非常明显 左下角这张图 左下角这张图 对比了上管以及同步整流管结电容的非线性 结果显示在开关节点电压比较高的区域 上管的结电容小于同步整流管的等效结电容 在节点电压比较低的区域 上管的结电容 比同步整流管的等效的结电容大得多 所以可以看到 当峰值励磁电流放电这两个电容时 电容的不同导致不同的 VPRI 和 匝比乘以 VSEC 不同的上升斜率 在前面的区域 VPRI 上升得比匝比乘以 VSEC 快 是因为上管 COSS 的电容比较小 在第二个区域 VPRI 上升得慢 主要是因为上管的结电容变得非常大 上升斜率的不同促使 漏感上的电压的极性的不同 在第一个区域 漏感上电压为负值所以电流减小 第二个区域漏感电压为正值所以电流增大 这也就解释了 为什么在开始的时候有电流的跌落 接着就消失了 如果不考虑电流跌落的影响 初始的谐振值几乎等于峰值励磁电流 因此副边同步整流 仅仅可以减小副边的一个导通损耗 对于氮化镓来讲电流跌落现象非常明显 这样减小了初始谐振的钳位电流 这是因为在电流跌落时同步整流管关断 匝比乘以 VSEC 等于同步整流管子漏极电压减去输出电压 这是因为在 VDS 整个范围内 氮化镓的结电容始终小于 同步整流管的等效的原边的电容 因此当峰值电流开始放电原副边电容时 VPRI 上升的斜率始终高于匝比乘以 VSEC 所以在漏感两端的电压始终为负 在谐振开始前电流始终减小 在这种情况下 基于氮化镓的同步整流有源钳位反激 不仅仅可以减小副边的通态损耗 而且可以减小上管和原边绕组的通态损耗 谢谢大家
课程介绍 共计5课时,30分41秒

2018 PSDS 研讨会系列 - (3) 基于氮化镓和硅管的有源嵌位反激变换器的比较

变换器 氮化镓 研讨会 反激 PSDS 有源嵌位

从2元和3元谐振拓扑基础开始,本课程将介绍谐振拓扑的关键特性,分析方法,控制挑战和设计考虑事项。 三个设计实例展示了具有高开关频率(〜1 MHz)或宽输出电压调节范围(2至1个输出电压调节水平)的谐振拓扑性能。 本次会议还介绍了一种新型谐振拓扑结构CLL谐振转换器,与传统的LLC串联谐振转换器相比具有尺寸和效率的优势。 最后,本课程为如何为各种应用选择最佳谐振拓扑提供指导。

  • 相关产品
  • 样品申请
  • 文档下载
  • 软件/工具
  • 参考设计
  • 技术支持

推荐帖子

求解一个PWM的RC滤波电路
求解一个PWM的RC滤波电路 PWM 8k 70% 当R46用贴片0603的封装时 out点的波形如下: 正常情况下 OUT点应该是3.5V左右 ...
gzfeng 【微控制器 MCU】
非可屏蔽中断的处理
大家好!一直用的网上的MSP430的程序框架写程序,程序的最后有一段是关于非可屏蔽中断的。程序如下: /***************************************************************************** 不可屏蔽中断函数 **********************************************************...
palmary 【微控制器 MCU】
求救2812
有没有人用过SEED-DSK2812的板子,驱动是SEED-XDSUSB2.0我老是安装不了驱动和CCS3.3,有人有资料吗?还有可以用CCS5.3吗?为什么我的不行呢?...
伤心起航 【微控制器 MCU】
提问+LaunchPad仿真器故障
本帖最后由 tianshuihu 于 2014-2-24 21:23 编辑 有一块LaunchPad仿真器不知什么原因无法使用了,连接电脑显示无法连接的USB设备...但是板子还可以运行原来的程序 初步怀疑MSP430F1612 或 TUSB3410 损坏 换了一块 TUSB3410 ,无果。。。 如果是 MSP430F1612 硬件故障也可以换一块芯片,但是不知道Ti 是否有公布 源...
tianshuihu 【微控制器 MCU】

大明58

2018 PSDS 研讨会系列 - (3) 基于氮化镓和硅管的有源嵌位反激变换器的比较

2020年02月19日 13:48:21

zx1988ZX

好好学习,天天向上!

2019年09月12日 14:11:57

zwei9

学习基于氮化镓和硅管的有源嵌位反激变换器的比较

2019年05月06日 14:21:55

hawkier

学习学习

2019年03月14日 08:48:02

ICANUP

看看视频, 学习学习

2019年03月10日 11:34:07

lospring

学习一下

2019年03月02日 14:44:45

dingxilindy

看看视频,学习一下,值得学习

2019年03月01日 10:01:39

nick_liu1129

good class,学习学习!!

2019年02月28日 21:00:27

znz2019

能提供下pdf格式的课件吗?谢谢

2019年02月14日 16:39:01

59477cq

不错

2019年01月04日 19:17:18

hellokt43

学习

2019年01月03日 09:56:05

htwdb

精彩视频,值得学习

2018年11月12日 19:43:56

分享到X
微博
QQ
QQ空间
微信

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新文章 手机版

站点相关: EEWORLD首页 EE大学堂 论坛 下载中心 Datasheet 活动专区 博客

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2020 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved