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MOS管如何惹得LLC整机效率低?教科书中学不到的知识

发布时间:2015-04-14 责任编辑:sherry

【导读】本篇文章对LLC电路中MOS管的替换对整机效率的影响,并给出了对比数据。在最后,给出了MOS管并联二极管Trff在LLC拓扑中的关键作用分析。这些知识点很难在教科书中得到体现,是只能通过不断的实践和实验得出的结果,希望能对大家有所帮助。
 
LLC谐振适用于高密度且具有高频设计要求的电路。由于不存在反向恢复的问题,所以开关损耗也异常的小。虽然LLC电路本身拥有高效低耗的优点,但是这并不意味着其在任何情况下都能最大程度上降低损耗,在一些情况下如果设置不当反而会导致正激的效率低下。
 
本文以一个电力操作电源的温升测试为基础,分析了一种MOS管替换不当的情况下,LLC电路导致整机效率低下的例子。
 
在对MOS管进行替换之后整机功耗下降了8W,下面就来分析一下问题所在。
 
测试之前先对MOS管的参数进行一下对比。
测试之前先对MOS管的参数进行一下对比
调试使用的是IRFP460,做替代料的是UF460。这两根管子从电容参数RDS on角度来看还是IRFP460占优势。但这里有一个在LLC拓扑上非常关键的参数,Trff也就是反并联二极管的反向恢复时间,UF460优秀很多。
 
因为LLC是零压开通,近似零电流关断,所以MOS管输入输出电容就算较高也跟效率关系不大。
 
在LLC拓扑中,反并联二极管的关断速度是一个非常关键的参数,如果Trff大,可以试着将死区时间延长。 如果Trff时间长,死区不够的情况下,甚至连效率都谈不上。在大动态情况下就很容易炸机。
 
MOS管并联二极管Trff在LLC拓扑中的关键作用
MOS管并联二极管Trff在LLC拓扑中的关键作用
MOS管并联二极管Trff在LLC拓扑中的关键作用
MOS管并联二极管Trff在LLC拓扑中的关键作用
图1、图2、图3给出了MOS管并联二极管Trff时,在LLC拓扑中的关键作用,并配合电路图给出了相应的文字解释,帮助大家理解。
 
若MOS管反并联二极管的Trff太长,并且在谐振腔电流换流完成之后还没有关断,那么久相当于MOS管短路了,就会直接炸机。
 
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