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: 在线观看视频你懂得| 在线观看黄瓜视频| 99热这里只有精品第一页| 污污视频网站| 337q日本大胆欧美人术艺术| 免费欧美在线| 香港一级a毛片在线播放| 免费人成黄页网站在线观看 | 国产精品成人免费综合| 四虎最新网站| 亚洲国产精品日韩在线观看 | 四虎跳转48小时| 五月深爱婷婷| 国产精品丝袜xxxxxxx| 在线黄色.com| 亚洲国产网| 亚洲黄网视频| 美女成人私密视频| 日韩高清的天堂在线观看免费| 麻豆精品视频 在线视频| 中国黄色毛片 大片| 欧美日韩视频在线观看高清免费网站| 人人做人人爽人人爱秋霞影视| 四虎影裤| 日本wwwww色| 亚洲国产成人欧美激情| www四虎| 中国一级特黄真人毛片免费看| 人人草在线视频| 中文字幕一二区| 免费看v片网站| 久国产| 国产精选在线视频| 在线免费观看国产精品| 四虎国产视频| 国产综合欧美| 日韩制服丝袜在线| 久久久久久久久网站| 一区亚洲| 麻豆福利视频| 成年ssswww网站|