提升電源系統(tǒng)可靠性的有效選擇

對(duì)于LLC 電路來(lái)說(shuō)死區(qū)時(shí)間的初始電流為

而LLC能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS必須滿(mǎn)足

而最小勵(lì)磁電感為

根據(jù)以上3個(gè)等式，我們可以通過(guò)以下三種方式讓LLC實(shí)現(xiàn)ZVS.

第一， 增加Ipk.

第二， 增加死區(qū)時(shí)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(huì)增加電感尺寸以及成本，增加死區(qū)時(shí)間會(huì)降低正常工作時(shí)的電壓，而最好的選擇無(wú)疑是減小Coss,因?yàn)闇p小無(wú)須對(duì)電路做任何調(diào)整，只需要換上一個(gè)Coss相對(duì)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(chǎng)上第一顆650V并且?guī)Э旎謴?fù)二極管的650V高壓MOSFET.

極低的Qrr和trr使得該MOSFET可以輕松的應(yīng)對(duì)LLC硬關(guān)斷時(shí)各種現(xiàn)象。圖8中是CoolMOS CFD2 Qrr和其他系列的MOS的對(duì)比，可以明顯的看見(jiàn)Cool CFD2 (IPW65R080CFD)的Qrr要遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)由于二極管反向恢復(fù)所產(chǎn)生的峰值電壓要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他型號(hào)MOSFET. 因此CoolMOS CFD2在LLC拓?fù)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/電源">電源系統(tǒng)發(fā)生啟機(jī)，動(dòng)態(tài)負(fù)載，過(guò)載，短路等異常情況下表現(xiàn)出更高的可靠性。

圖8 CoolMOS CFD2 Qrr和其他系列的MOS的對(duì)比

同時(shí)我們?cè)趫D9中比較了CoolMOS CFD2(IPW65R080CFD)和其他型號(hào)同類(lèi)型的MOSFET的Coss.

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

在Vds電壓高于100V時(shí)，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(shí)現(xiàn)ZVS,從而進(jìn)一步提升電源系統(tǒng)效率。

圖10 對(duì)比結(jié)果

6. 結(jié)論

LLC 拓?fù)鋸V泛的應(yīng)用于各種開(kāi)關(guān)電源當(dāng)中，而這種拓?fù)湓?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/提升">提升效率的同時(shí)也對(duì)MOSFET提出了新的要求。不同于硬開(kāi)關(guān)拓?fù)?，軟開(kāi)關(guān)LLC諧振拓?fù)洌粌H僅對(duì)MOSFET的導(dǎo)通電阻(導(dǎo)通損耗)，Qg(開(kāi)關(guān)損耗)有要求，同時(shí)對(duì)于如何能夠有效的實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，如何降低失效率，提升系統(tǒng)可靠性，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(dá)650V的擊穿電壓，使LLC拓?fù)溟_(kāi)關(guān)電源具有更高的效率和可靠性。