輕負(fù)載時(shí)開(kāi)關(guān)元件MOSFET工作的注意事項(xiàng)-KIA MOS管

相移全橋電路中輕負(fù)載時(shí)流過(guò)的電流小，LS中積蓄的能量少，所以很有可能在滯后臂的COSS充放電完成之前就開(kāi)始開(kāi)關(guān)工作。因此，ZVS工作無(wú)法執(zhí)行，很容易發(fā)生MOSFET的導(dǎo)通損耗。

另一方面，當(dāng)超前臂的MOSFET的COSS充放電時(shí)，能量通過(guò)變壓器被輸送到二次側(cè)。

參考前面的思路，通過(guò)能量收支來(lái)考慮ZVS的成立條件時(shí)，以Mode（2）為例，假設(shè)相移全橋電路的變壓器的匝比為n，則超前臂的ZVS成立條件可用下面的公式來(lái)表示。

IL2是Mode（1）結(jié)束時(shí)的IL，EOSS_Q1和EOSS_Q2分別是完成Q1和Q2的COSS充放電所需的能量。

在實(shí)際的電路工作中，需要設(shè)置Dead Time來(lái)防止上下臂短路。

如上所述，在輕負(fù)載時(shí)，滯后臂MOSFET的充放電可能尚未完成，即可能會(huì)有漏極電壓VDS殘留（成為硬開(kāi)關(guān)），因此，在某些Dead Time的設(shè)置，可能會(huì)導(dǎo)致滯后臂MOSFET的導(dǎo)通損耗增加。因此，在設(shè)置Dead Time時(shí)需要注意這一點(diǎn)。

下圖是在Dead Time優(yōu)化和未優(yōu)化情況下導(dǎo)通時(shí)的示意圖。

在Dead Time未優(yōu)化的情況下，會(huì)瞬間流過(guò)很大的漏極電流ID。

這是由于受到了兩種電流的影響：第一種是柵極-漏極間電容CGD和柵極-源極間電容CGS的電容比，導(dǎo)致柵極-源極間電壓VGS超過(guò)了閾值電壓，從而引起的直通電流；另一種是對(duì)應(yīng)橋臂MOSFET的COSS的充電電流。

其中，后者COSS的充電電流在硬開(kāi)關(guān)工作時(shí)一定會(huì)產(chǎn)生，但前者的直通電流則可以通過(guò)設(shè)置MOSFET的CGD和CGS的適當(dāng)電容比來(lái)防止。因此，選擇CGD和CGS的電容比適當(dāng)?shù)腗OSFET很重要。

關(guān)鍵要點(diǎn)

輕負(fù)載時(shí)，電流小，LS中積蓄的能量少，因此很有可能在COSS的充放電完成之前就開(kāi)始開(kāi)關(guān)工作，致使ZVS工作無(wú)法執(zhí)行，容易發(fā)生MOSFET的導(dǎo)通損耗。

COSS的充放電未完成可能會(huì)導(dǎo)致VDS殘留，因此需要設(shè)置適當(dāng)?shù)腄ead Time來(lái)防止上下橋臂短路引起的直通電流。

MOSFET的CGD和CGS的某些電容比可能會(huì)導(dǎo)致流過(guò)直通電流，因此選擇該電容比適當(dāng)?shù)腗OSFET很重要。

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