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千萬小心!工程師不得不防范的DC/DC變換器開關頻率

發(fā)布時間:2015-08-24 責任編輯:sherry

【導讀】有一種狀態(tài)是需要工程師嚴加防范并盡量避免出現的,那就是開關頻率fs=fm的運行狀態(tài)。那么,這種運行狀態(tài)一旦出現將會導致什么情況?會對電路系統(tǒng)產生什么影響呢?一起來看看專家是怎么說的吧。
 
作為目前我國應用范圍最廣、應用量最大的DC-DC變換器之一,LLC半橋諧振型的轉換器在實際工作中,通常具有三種工作狀態(tài)。而這三種工作狀態(tài)中,唯獨有一種是需要工程師嚴加防范并盡量避免出現的,那就是開關頻率fs=fm的運行狀態(tài)。那么,這種運行狀態(tài)一旦出現將會導致什么情況?會對電路系統(tǒng)產生什么影響呢?一起來看看專家是怎么說的吧。
 
在半橋諧振LLC轉換器的運行過程中,當開關頻率fs接近fm時,則變換器將會進入容性區(qū),此時諧振回路的阻抗呈容性,電壓滯后于電流。雖然在容性區(qū)內可以實現零電流關斷(ZCS),但是MOSFET關斷損耗本來就不大,所以ZCS不僅對MOSFET減小開關損耗沒有多少幫助,還會失去ZVS,除此之外甚至會導致各種問題,如上下半橋MOS管Q1、Q2發(fā)生硬開關,在這種情況下,硬開關會產生高的導通損耗和關斷時產生高的容性損耗。而Q1、Q2的體二極管會產生反向恢復的問題也是因為ZCS而導致的。除此之外,由于在導通時會有大的電流尖峰,這將會產生額外的損耗,MOSFET極易發(fā)生爆炸或燒壞,對系統(tǒng)的整體安全性有較大影響。此時實現的ZCS還會額外產生高的電磁干擾EMI。另外,這種情況下還會造成反饋電路由負反饋變?yōu)檎答?,導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定,在半橋中點N處產生大的負電壓尖峰,會導致控制電路失效。
 
通過上述介紹,相信各位工程師對于半橋LLC諧振DC-DC變換器fs=fm的運行狀態(tài)也有了一定的了解,由于這種運行狀態(tài)容易導致硬開關關斷以及大電流尖峰等問題,對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性有很大影響,因此在平時工作中工程師需要嚴加防范該種狀態(tài)的產生。
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