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          理解功率MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗

          作者: 時(shí)間:2009-10-22 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          開(kāi)通過(guò)程中,Crss和米勒平臺(tái)時(shí)間t3成正比,計(jì)算可以得出米勒平臺(tái)所占開(kāi)通損耗比例為84%,因此米勒電容Crss及所對(duì)應(yīng)的Qgd在中起主導(dǎo)作用。Ciss=Crss+Cgs,Ciss所對(duì)應(yīng)電荷為Qg。對(duì)于兩個(gè)不同的,兩個(gè)不同的開(kāi)關(guān)管,即使A管的Qg和Ciss小于B管的,但如果A管的Crss比B管的大得多時(shí),A管的就有可能大于B管。因此在實(shí)際選取時(shí),需要優(yōu)先考慮米勒電容Crss的值。


          減小驅(qū)動(dòng)電阻可以同時(shí)降低t3和t2,從而降低,但是過(guò)高的開(kāi)關(guān)速度會(huì)引起EMI的問(wèn)題。提高柵驅(qū)動(dòng)電壓也可以降低t3時(shí)間。降低米勒電壓,也就是降低閾值開(kāi)啟電壓,提高跨導(dǎo),也可以降低t3時(shí)間從而降低開(kāi)關(guān)損耗。但過(guò)低的閾值開(kāi)啟會(huì)使MOSFET容易受到干擾誤導(dǎo)通,增大跨導(dǎo)將增加工藝復(fù)雜程度和成本。


          2 關(guān)斷過(guò)程中MOSFET開(kāi)關(guān)損耗
          關(guān)斷的過(guò)程如圖1所示,分析和上面的過(guò)程相同,需注意的就是此時(shí)要用PWM驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的下拉電阻0.5Ω和Rg串聯(lián)計(jì)算,同時(shí)電流要用最大電流即峰值電流6.727A來(lái)計(jì)算關(guān)斷的米勒平臺(tái)電壓及相關(guān)的時(shí)間值:VGP=2+6.727/19=2.354V。


          關(guān)斷過(guò)程中產(chǎn)生開(kāi)關(guān)損耗為:

          Crss一定時(shí),Ciss越大,除了對(duì)開(kāi)關(guān)損耗有一定的影響,還會(huì)影響開(kāi)通和關(guān)斷的延時(shí)時(shí)間,開(kāi)通延時(shí)為圖1中的t1和t2,圖2中的t8和t9。

          圖2 斷續(xù)模式工作波形

          Coss產(chǎn)生開(kāi)關(guān)損耗與對(duì)開(kāi)關(guān)過(guò)程的影響
          1 Coss產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)損耗
          通常,在MOSFET關(guān)斷的過(guò)程中,Coss充電,能量將儲(chǔ)存在其中。Coss同時(shí)也影響MOSFET關(guān)斷過(guò)程中的電壓的上升率dVDS/dt,Coss越大,dVDS/dt就越小,這樣引起的EMI就越小。反之,Coss越小,dVDS/dt就越大,就越容易產(chǎn)生EMI的問(wèn)題。



          關(guān)鍵詞: MOSFET 開(kāi)關(guān)損耗

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