高效的（圖）_開關穩壓器設計的高可靠性
作者：上海穩壓器廠 發布時間：2016-09-23
LED可以提供更高的效率和更長的壽命比傳統的照明光源,因此,技術正在成為最新的解決方案,以減少室內或室外照明的能源消耗。同樣是真實的在路燈照明系統的要求,以實現更高的效率和更長的壽命,在較低的成本在。LED燈的開關穩壓器也應…LED可以提供更高的效率和更長的壽命比傳統的照明光源,因此,技術正在成為最新的解決方案,以減少室內或室外照明的能源消耗。同樣是真實的在路燈照明系統的要求,以實現更高的效率和更長的壽命,在較低的成本在。LED燈的開關穩壓器也應具有高效率和耐久性,以確保維持與LED燈相同的工作壽命。諧振變換器是應用最為流行的穩壓器拓撲結構之一,由于與以往的穩壓器拓撲相比,諧振變換器可以提高效率,降低電磁干擾。軟開關是諧振變換器的重要特性之一。然而,在體內二極管的諧振轉換器的使用有時會導致系統故障。電荷存儲二極管的體積應為完全釋放,避免產生大的電流和電壓尖峰,包括那些在這些拓撲高dv/dt和di/dt。因此,穩壓器(如Qrr)MOSFET的反向恢復dv/dt將直接影響諧振變換器動態性能的關鍵參數。本文將討論的整體開關穩壓器是用于LED路燈照明解決方案。新的諧振控制器結合新的穩壓器開關,可以提供一個有效的解決方案,為LED照明穩壓器,而不降低轉換器的魯棒性和成本效率。利用諧振轉換器實現高效率與各種DC /直流穩壓器轉換拓撲結構可以減少開關損耗和穩壓器設備上的應力和射頻干擾(RFI)MOSFET,同時實現高功率密度。在這些拓撲結構,使用MOSFET二極管實現零電壓諧振變換器的開關可以實現更效率高。特別是,有限責任公司諧振轉換器可以獲得高效率的高輸入電壓和二次整流器的低電壓應力狀態。此外,該有限責任公司諧振轉換器可以保證無負載條件下的零電壓開關。(ZVS)。零電壓開關技術可以大大降低開關損耗,同時大大提高了效率。此外,零電壓開關可以有效地降低開關噪聲,它允許使用小尺寸的電磁干擾濾波器。由于這些獨特的性能,有限責任公司諧振轉換器拓撲結構越來越受歡迎,在許多應用,包括LED路燈。fan7621s提供一切條件的可靠耐用的LLC諧振變換器的建設的必要性。該器件包括一個高電壓側柵極驅動電路或一個精確的電流控制振蕩器或頻率限制電路或軟啟動和內置的保護功能,所以你可以簡化設計或提高生產能力。fan7621s具有多種保護功能如過電壓、過電流保護(OVP/OCP)或異常過電流保護(AOCP)和內部熱關斷(TSD)。鑒于LED路燈照明系統的特殊應用要求,保護都具有自啟動特性。高壓側柵驅動電路具有共模噪聲對消的功能,保證了系統的穩定性。在輸出短路,該諧振轉換器的工作點也可以移動到零電流開關(ZCS)區。圖1顯示了工作點是如何移動的。在這種情況下,零電壓開關不再有效,MOSFET將進行一個特別大的電流。零電流開關的最大缺點是導通點的硬開關,這將導致MOSFET二極管的反向恢復應力。在一個大的dv / dt的體二極管將關閉,導致在一個高的反向恢復電流尖峰。這些峰值是高于當前水平的穩定狀態的10倍。這樣大的電流將導致損失的增加和MOSFET的熱。和節點溫度的上升會導致MOSFET的dv/dt性能下降。在極端的情況下,MOSFET可以被破壞,以及由此產生的系統故障。圖1:基于負載條件的諧振變換器工作點。最新的MOSFET技術MOSFET體二極管的反向恢復時間一般很長,很多的反向恢復電荷。盡管性能差,二極管往往被用來作為一個二極管,因為電路是簡單的,并且在應用中的諧振轉換器的系統的成本沒有增加。隨著自然的體二極管的應用不斷增加,作為該系統的重要組成部分,飛兆半導體MOSFET失效機理深入分析諧振變換器的情況下,設計的功率MOSFET是一種高度優化。MOSFET的體二極管提高了耐久性,并在輸出電容存儲的能量較少。如表1所示,與其他相比,新的二MOSFET(Qrr)系列設備50%和80%顯著降低反向恢復電荷。表1主要指標的比較:待檢驗。MOSFET的電容是非線性的,取決于漏源電壓由于MOSFET電容實際上是結電容。在軟開關應用中,MOSFET的輸出電容作為諧振元件。當MOSFET的開啟,為了支持零電壓開關,電流互感器的磁能量提取存儲的流動會發生,為了輸出電容放電MOSFET。因此,如果MOSFET的輸出電容的能量小,所需的軟開關諧振能量小,且不增加能源。比較典型的開關穩壓器大電容電壓,第二MOSFET單極場效應晶體管系列器件的輸出電容小于同樣競爭設備約35%。輸出電容存儲的能量參考如圖2所示。圖2:輸出電容儲能。用于二極管的導通的諧振變換器狀態到反向阻塞狀態的切換過程被稱為反向恢復。電荷存儲在二極管的前面二極管p-n結。當反向電壓被施加時,所存儲的電荷被釋放返回到阻塞狀態。存儲電荷由兩個現象:大的反向電流和再結合的流動釋放。在這個過程中,大量的反向恢復電流將在二極管中產生。在使用MOSFET二極管的反向恢復電流的情況下,一些直接流下的N +源。圖3顯示了二極管的反向恢復期間MOSFET故障波形。有競爭力的產品,出現故障后電流達到峰值反向恢復電流的dv / dt = 6.87v/ns。這意味著峰值電流觸發寄生BJT。但二MOSFET單極場效應晶體管系列設備能夠工作在更高的dv / dt的(14.32V/ns)。圖3二極管反向恢復周期的電壓和電流波形。圖4顯示了二MOSFET單極場效應晶體管系列設備是一個強大的普通二極管,如何使變頻器輸出短路狀態的可靠性效益。輸出短路后,工作模式由零電壓切換到零電流開關。由于較小的單極場效應晶體管,第二MOSFET Qrr系列設備是低得多的電流尖峰,而且最重要的是,沒有失敗的裝置。圖4:二MOSFET的工作波形短路狀態設備單極場效應晶體管系列。轉換器的啟動過程中可能會發生其他不受歡迎的行為。圖5顯示了啟動時的開關電流波形。在27a大電流峰值是由一個大的峰值反向恢復電流引起的,它可以觸發IC控制保護功能。相反,我單極場效應晶體管
