亚洲欧洲久久AV,国产破外女出血视频,欧美精品一区二区三区在线,欧美videos另类色hd老妇人

0769-21665206
137-2836-0298
當前位置:首頁(yè) ? 新聞中心 ? 行業(yè)動(dòng)態(tài)

首頁(yè) ? 新聞中心? 行業(yè)動(dòng)態(tài)

反激變換器的驅動(dòng)緩沖設計

簡(jiǎn)單回顧一下反激變換的基本原理,Flyback拓撲源于六種基本DC-DC電路之一的Buck-Boost,如下圖所示,Buck-boost電路在連續模式(CCM)下的直流增益是-D/(1-D),輸出電壓極性相反,如果對Buck-Boost進(jìn)行隔離化,同時(shí)使變壓器的線(xiàn)圈匝數可變并變換輸出極性,就得到了一個(gè)Flyback電路。

1.png

Flyback的工作模式也和大多數開(kāi)關(guān)電源一樣,可以工作在連續模式(CCM)、斷續模式(DCM)和臨界導通模式(BCM)。如下圖所示,以工作在連續模式(CCM)的反激為例,可以看到理想的變壓器模型中還會(huì )存在漏感,實(shí)際等效電路中還包括了RCD snubber吸收(增加阻尼,降低Q值),次邊的寄生電感Ls與續流二極管串聯(lián)(包含了雜散電感、副邊漏感),以及圖中未表示完全的各種寄生的感抗與容抗分布參數。下圖給出了驅動(dòng)信號DRV、原邊電流Ip、次邊電流Is、原邊功率極的漏端電壓Vds_P和次邊同步整流管的Vds_S(或續流二極管的反向壓差)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),從t0~t2階段,勵磁電感Lm儲能;t2~t4階段,勵磁電感儲存的能量通過(guò)變壓器傳遞到副邊給輸出電容充電。圖中的t2~t3示意性給出了實(shí)際工作中存在的換流過(guò)程。

2.png

為什么要加柵極的驅動(dòng)緩沖

幾乎在所有的推薦的可靠性設計中,圖2中的功率極Q1的驅動(dòng)都會(huì )增加一個(gè)驅動(dòng)電阻和反偏的二極管構成的驅動(dòng)緩沖,二極管看起來(lái)是必要的,這是為了加速關(guān)斷,因為當功率管關(guān)斷后,Q1的漏極電壓會(huì )迅速上升,即Vds_P,Cgd中存儲的電荷會(huì )通過(guò)二極管迅速泄放而不必通過(guò)驅動(dòng)電阻Rg。電阻Rg主要是為了調節驅動(dòng)速度,阻抗必須提供足夠的阻尼,來(lái)降低驅動(dòng)環(huán)路中因寄生電感存在的電壓或電流振蕩,降低回路Q(chēng)值;同時(shí)又不能太大,以免mos關(guān)斷后產(chǎn)生很大的dv/dt使得MOS誤開(kāi)通,而且太大的電阻增加系統在較高頻率時(shí)的開(kāi)關(guān)損耗。除此之外,驅動(dòng)緩沖還涉及以下方面的考慮:

01

優(yōu)化EMI性能

EMI包括傳導和輻射,前者通過(guò)寄生阻抗和其他連接以傳導方式耦合到原件,后者通過(guò)磁場(chǎng)能量以無(wú)線(xiàn)方式傳輸到待測器件。

回顧下麥克斯韋方程組中的法拉第電磁感應定律:穿過(guò)一個(gè)曲面的磁通的變化會(huì )在此曲面的任意邊界路徑上產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生環(huán)繞的電場(chǎng)。對于輻射而言,每個(gè)環(huán)路都是一個(gè)小的天線(xiàn),環(huán)路面積的大小、負載電流的大小、測試距離的遠近、工作頻率的高低、測試方向夾角的差異,都會(huì )對輻射產(chǎn)生影響。通過(guò)布局的優(yōu)化、降低di/dt和dv/dt噪聲、增加EMI濾波等都可以?xún)?yōu)化EMI。

02

降低次邊續流功率二極管的電壓應力

如果反激工作在深度的CCM連續模式(啟動(dòng)、短路輸出、低壓滿(mǎn)載),在次邊二極管續流結束后原邊開(kāi)啟之間的換流階段,次邊功率二極管的反向恢復電流會(huì )達到一個(gè)峰值Irr然后恢復到0,而二極管正向電流下降的速率會(huì )影響反向恢復時(shí)電流下降的速率,該di/dt會(huì )在與次邊二極管串聯(lián)的總電感上產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,產(chǎn)生電壓尖峰VRP。

3

高的電壓尖峰會(huì )對次邊二極管的應力提出挑戰,如果單純?yōu)榱丝垢呒夥咫妷憾x擇反向耐壓更高的續流二極管或同步整流管,不僅會(huì )增加正向導通時(shí)的損耗,也會(huì )在不停的電流換向過(guò)程中產(chǎn)生損耗,還增加了成本。

03

從電路設計的角度出發(fā)可做哪些優(yōu)化?

通過(guò)上述分析可以知道,通過(guò)增加驅動(dòng)緩沖,在驅動(dòng)速度上做調整,以獲得EMI性能、次邊應力和整機效率的最佳折中點(diǎn)。
當一個(gè)系統外部所有的參數都優(yōu)化到最佳后,需要在電路設計層面盡可能為系統設計提供便利。EMI的改善可以通過(guò)頻譜的搬移來(lái)實(shí)現,也就是常說(shuō)的抖頻和抖峰值電流,但是柵極驅動(dòng)電阻不僅會(huì )帶來(lái)一個(gè)元器件的增加,在不同功率的應用場(chǎng)合下,功率器件的Qg也會(huì )有差異,比如Qg為20nC和40nC的兩種MOS,同樣用1A的電流進(jìn)行驅動(dòng),前者需要20ns而后者需要40ns,這帶來(lái)的di/dt和dv/dt顯然是不同的,因此,電路設計中的開(kāi)關(guān),要盡可能地“軟”,軟到某些應用場(chǎng)合下甚至可以省略驅動(dòng)緩沖中的電阻Rg,最好的做法是能實(shí)現驅動(dòng)不同MOS時(shí)速度的自動(dòng)調整。

實(shí)現這種驅動(dòng)速度調整的方法有很多,比如可以集成一個(gè)簡(jiǎn)單的逐次逼近的SAR ADC,通過(guò)一個(gè)時(shí)鐘沿觸發(fā)異步時(shí)鐘,通過(guò)SAR邏輯的控制,對驅動(dòng)MOS的柵極信號從0到Miller平臺到來(lái)之間的時(shí)間差進(jìn)行量化,通過(guò)閉環(huán)與目標值進(jìn)行比較進(jìn)行調整,直到驅動(dòng)速度穩定;也可以直接對表征上升沿速度的脈沖信號進(jìn)行低通濾波獲得表征占空比信息的電壓信號,對此電壓信號進(jìn)行誤差調整。

分享到:
回到頂部 電話(huà)咨詢(xún) 在線(xiàn)地圖 返回首頁(yè)