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詳解PWM的ZCS導通現象

CHANBAEK ? 來源:頭條號艾伊電源 ? 作者:頭條號艾伊電源 ? 2023-03-21 09:27 ? 次閱讀

如下圖所示,PWM態存在開關管的ZCS導通現象。

pYYBAGQZB_iAHLx4AABlXwo-Cn8680.jpg

若t2開始到電流再次反向,電流不為零,在諧振電流再次到正向之前,其工作示意圖如下圖所示(假設副邊有電流,DR1和DR2均有可能導通):

poYBAGQZB_mAcVeVAABBuwrbKCc748.jpg

在諧振電流過零前Q2驅動脈沖到來,Q2導通;但此時Q1的體二極管D1也在續流,因此,電流從D1到Q2迅速換流,Q2為ZCS導通。

pYYBAGQZB_qAR5Z8AABLq3ZB0LI638.jpg

此時,D1反向恢復,產生很大的反向電流尖峰,在Q1的驅動上會耦合出很高的負向尖峰。下面為整流模塊在PWM態測試到的實際波形。圖中紅色圈住的部分就是D1向Q2換流時產生的反向恢復電流尖峰。驅動上的正向尖峰也有,但比較好抑制,問題不突出。

poYBAGQZB_uAVT-3AAHmq0_VC8M893.jpg

比較有效的方法為:

1. 在開關管GS(GE)端并聯nf級或者pf級電容,或者R、C串聯,具體數值看優化效果。缺點是增加了開關管的輸入電容,使開關損耗增加,尤其在低壓大電流時更為嚴重,需要權衡

2. 在開關管GS(GE)端加對頂的穩壓管,或者穩壓管與快恢復二極管對頂,穩壓管抑制負向尖峰。缺點是容易引起G極的振蕩,造成誤導通,可嘗試對頂的兩個器件再串聯適當的電阻

pYYBAGQZB_yATHO8AAAn5rJrNyU995.jpg

3. 與第2條措施類似,穩壓管換成TVS瞬態抑制管,缺點也和第2條類似。

4. 選用具有體二極管快恢復特性的開關管,如Infineon的CFD系列等。

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