淺談電源模塊設計分析(下)
發布時間:2019-07-31 11:23:26來源:
負載點電源供應系統 (POL) 或使用點電源供應系統 (PUPS) 等供電系統都廣泛采用同步降壓轉換器 (圖3)。這種同步降壓轉換器采用高端及低端的 MOSFET 取代傳統降壓轉換器的箝位二極管,以便降低負載電流的損耗。
圖3,同步降壓轉換器
工程師設計降壓轉換器時經常忽視“擊穿”的問題。每當高端及低端 MOSFET 同時全面或局部啟動時,便會出現“擊穿”的現象,使輸入電壓可以將電流直接輸送到接地。
擊穿現象會導致電流在開關的一瞬間出現尖峰,令轉換器無法發揮其比較高的效率。我們不可采用電流探頭測量擊穿的情況,因為探頭的電感會嚴重干擾電路的操作。我們可以檢查兩個場效應晶體管 (FET) 的門極/源極電壓,看看是否有尖峰出現。這是另一個檢測擊穿現象的方法。(上層 MOSFET 的門極/源極電壓可以利用差分方式加以監測。)
我們可以利用以下的方法減少擊穿現象的出現。
采用設有“固定死區時間”的控制器芯片是其中一個可行的辦法。這種控制器芯片可以確保上層 MOSFET 關閉之后會出現一段延遲時間,才讓下層 MOSFET 重新啟動。這個方法較為簡單,但真正實行時則要很小心。若死區時間太短,可能無法阻止擊穿現象的出現。若死區時間太長,電導損耗便會增加,因為底層場效應晶體管內置的二極管在整段死區時間內一直在啟動。由于這個二極管會在死區時間內導電,因此采用這個方法的系統效率便取決于底層 MOSFET 的內置二極管的特性。
另一個減少擊穿的方法是采用設有“自適應死區時間”的控制器芯片。這個方法的優點是可以不斷監測上層 MOSFET 的門極/源極電壓,以便確定何時才啟動底層 MOSFET。
高端 MOSFET 啟動時,會通過電感感應令低端 MOSFET 的門極出現 dv/dt 尖峰,以致推高門極電壓 (圖4)。若門極/源極電壓高至足以將之啟動,擊穿現象便會出現。
圖4,出現在低端MOSFET的dv/dt感生電平振幅
自適應死區時間控制器負責在外面監測 MOSFET 的門極電壓。因此,任何新加的外置門極電阻會分去控制器內置下拉電阻的部分電壓,以致門極電壓實際上會比控制器監控的電壓高。
預測性門極驅動是另一個可行的方案,辦法是利用數字反饋電路檢測內置二極管的導電情況以及調節死區時間延遲,以便將內置二極管的導電減至比較少,確保系統可以發揮比較高的效率。若采用這個方法,控制器芯片需要添加更多引腳,以致芯片及電源模塊的成本會增加。
有一點需要注意,即使采用預測性門極驅動,也無法保證場效應晶體管不會因為 dv/dt 的電感感應而啟動。
延遲高端 MOSFET 的啟動也有助減少擊穿情況出現。雖然這個方法可以減少或徹底消除擊穿現象,但缺點是開關損耗較高,而效率也會下降。我們若選用較好的 MOSFET,也有助縮小出現在底層 MOSFET 門極的 dv/dt 電感電壓振幅。Cgs 與 Cgd 之間的比率越高,在 MOSFET 門極上出現的電感電壓便越低。
擊穿的測試情況經常被人忽略,例如在負載瞬態過程中 主站蜘蛛池模板: 91久久福利国产成人精品| 99亚洲精品| 中文字幕一区二区视频| 久久九色综合九色99伊人| 我色网| 黑猫福利精品第一视频| 亚洲欧美日韩国产一区二区三区精品 | 在线久| 国产日韩欧美自拍| 日韩中文字幕精品免费一区 | 色多多网| 亚洲国产激情一区二区三区| 成人丝袜激情一区二区| 欧美黄色片免费观看| 中文字幕日韩一区二区三区不| 99在线国产视频| 国产成人精选免费视频| 久久在现| 视频一区二区三区在线| 国产91精品久久久久久久| 黄视频在线免费看| 日本在线观看永久免费网站| 无码中文字幕日韩专区| 日本大臿亚洲香蕉大片| 国产中日韩一区二区三区| 免费在线观看黄网站| 婷婷六月天激情| 亚洲大尺度视频| www.激情五月| 国产手机精品自拍视频| 国内精品伊人久久久久7777人| 欧美精品做人一级爱免费| 欧美人体一区二区三区| 欧美激情视频在线观看一区二区三区| 日日摸人人看97人人澡| 日韩在线播放一区| 欧美整片完整片视频在线| 午夜视频在线免费播放| 永久网址:fb000.xyz| 一区二区亚洲视频| 91久久香蕉|