半桥LLC电路死区的选择经验之功率管驱动的尖峰
电路一点通
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2024-09-13
如图19所示,当上管关断后,在上管的驱动Vg1上出现一个电压尖峰,当死区时间减少,下管ZVS开通不完全时,这个电压尖峰会更大,从图20可以看出这个尖峰出现的时刻和下降的时间是吻合的。
图19 上管关断时Vg1的电压尖峰图20 上管关断时Vg1和Vds1波形
我们将模块上下管用其结构示意图来表示,功率管的D,S极都存在引线电感,而且还有PCB板引入的到S脚的引线电感,我们测试时,测试到的是G1和S1间的电压差。当上管关断时,HO为低电平(驱动电路见图1),通过Q305组成的电路放电(等效电阻),放到门限电压时,MOSFET关断,此时上下管开始换流,电流 i1减少,i2增加,电感的电流方向如图所示,电容开始充电,上升;,,以及G1到S的驱动阻抗,L2,L3组成的电路也开始对,充电,所以电压开始上升, 测试到的电压(引线电感的电压上正下负为正方向),如果由于死区时间的减少,造成下管不能完全的ZVS开通,在下管开通的瞬间,就会有一个较大的冲击电流流过Q1和Q2的极间电容和引线电感,在行成一个更高的密勒平台,同时在引线电感L2,L3上造成一个上正下负的电压降,这个电压降叠加在密勒平台上,使驱动的电压尖峰更高。同时:也可以看到,,如果驱动阻抗越大,就越大,测试到的电压尖峰也就越大,引线电感L3越大,测试到的电压尖峰也会越大。而功率管是否会导通取决于的电压和持续的时间:
从上面的公式可以看出,如果能让上管关断时尽可能的减少,就可以降低功率管导通的风险,同时尽量减少功率管G,D之间的耦合电容也可以减少上的电压。图21 半桥电路上下管结构示意图
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