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: 亚洲系列中文字幕一区二区 | 日韩免费高清一级毛片在线 | 99精品小视频 | 亚洲不卡一区二区三区在线 | 新久草在线 | 中文字幕久久网 | 美日韩中文字幕 | 91久久亚洲精品国产一区二区 | 久久久青草青青国产亚洲免观 | 日本一区二区三区四区 | 久草在线视频首页 | 国产激情视频在线观看首页 | 国产日韩欧美在线观看不卡 | 亚洲大胆精品337p色 | 99爱在线精品视频网站 | 国产精品自在自线免费观看 | 一级毛片日韩a欧美 | 奇米影视在线视频8888 | 一级特黄特黄毛片欧美的 | 日本粉嫩毛片视频 | 久久蜜月 | 欧美乱大交xxxxx另类 | 亚洲一区二区三区高清 不卡 | 波多野结衣二区 | 国产精品永久免费视频观看 | 99r视频 | 成人免费网站视频www | 久久99国产亚洲精品 | 国产黄色91 | 欧美精品成人a多人在线观看 | 午夜91 | 国产一区二区高清在线 | 香蕉久久精品国产 | 久草最新在线 | 久久综合给合久久狠狠狠色97 | 国产乱仑| 欧美日韩有码 | 国产欧美一区二区三区免费看 | 香蕉碰碰人人a久久动漫精品 | 一区二区国产一区二区a4yy | 亚洲成人第一页 |