你的位置:首頁 > 電源管理 > 正文

PFC電路:死區(qū)時(shí)間理想值的考量

發(fā)布時(shí)間:2023-07-18 來源:羅姆 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】由于該電路是進(jìn)行同步整流工作的電路,所以我們通過仿真來探討高邊(HS)和低邊(LS)SiC MOSFET SCT2450KE的死區(qū)時(shí)間理想值,即不直通的最短時(shí)間。死區(qū)時(shí)間可以通過仿真工具的PWM控制器參數(shù)TD1(HS)和TD2(LS)來分別設(shè)置。


關(guān)鍵要點(diǎn)


?橋式電路中的死區(qū)時(shí)間設(shè)置與損耗和安全性有關(guān),因此需要充分確認(rèn)。

?死區(qū)時(shí)間的理想值是不直通的最短時(shí)間。

?由于開關(guān)器件的開關(guān)速度會受溫度和批次變化等因素影響而發(fā)生波動,因此在設(shè)計(jì)過程中,除了最短時(shí)間外,還應(yīng)留有余量。


在本文中,我們將探討如何估算橋式電路中理想的死區(qū)時(shí)間。


電路示例


電路以Power Device Solution Circuit/AC-DC PFC的一覽表中的仿真電路“A-6. PFC CCM Synchro Vin=200V Iin=2.5A”為例(參考圖1)。關(guān)于更詳細(xì)的電路圖,還可以通過這里查看。


由于該電路是進(jìn)行同步整流工作的電路,所以我們通過仿真來探討高邊(HS)和低邊(LS)SiC MOSFET SCT2450KE的死區(qū)時(shí)間理想值,即不直通的最短時(shí)間。死區(qū)時(shí)間可以通過仿真工具的PWM控制器參數(shù)TD1(HS)和TD2(LS)來分別設(shè)置。


14.png

圖1:PFC仿真電路“A-6. PFC CCM Synchro Vin=200V Iin=2.5A”


死區(qū)時(shí)間內(nèi)的損耗


圖2表示死區(qū)時(shí)間內(nèi)的電流流動情況。在橋式結(jié)構(gòu)的電路中,要防止直通電流,就需要確保足夠的死區(qū)時(shí)間長度,但如果將死區(qū)時(shí)間設(shè)置得過長,會導(dǎo)致?lián)p耗增加。這是因?yàn)樵谒绤^(qū)時(shí)間內(nèi),SiC MOSFET處于OFF狀態(tài),因此電流會流過體二極管。通常,體二極管的導(dǎo)通損耗比較大,其導(dǎo)通時(shí)間越長,損耗越大。


15.png

圖2:死區(qū)時(shí)間內(nèi)的電流流動情況


死區(qū)時(shí)間和功率因數(shù)


圖3表示死區(qū)時(shí)間長度與電感電流IL之間的關(guān)系。如果死區(qū)時(shí)間過長,低電壓區(qū)域可能會變?yōu)閿嗬m(xù)工作狀態(tài),電感電流波形可能會失真,功率因數(shù)可能會惡化。因此,從功率因數(shù)的角度來看,將死區(qū)時(shí)間設(shè)置得過長并非好事。


16.png

圖3:死區(qū)時(shí)間長度與電感電流IL的關(guān)系


探討理想的死區(qū)時(shí)間


圖4表示使死區(qū)時(shí)間變化時(shí)SiC MOSFET的損耗仿真結(jié)果。


17.png

圖4:表示使死區(qū)時(shí)間變化時(shí)SiC MOSFET的損耗仿真結(jié)果


從圖中可以看出,當(dāng)死區(qū)時(shí)間在50ns以下時(shí),損耗會因流過直通電流而急劇增加。反之,當(dāng)延長死區(qū)時(shí)間時(shí),HS SiC MOSFET的體二極管的導(dǎo)通時(shí)間會變長,因此在這種條件下?lián)p耗也會增加。SiC MOSFET的損耗最小時(shí),正是死區(qū)時(shí)間最短(沒有直通電流)時(shí),在本例中為100ns時(shí)。但是,由于開關(guān)速度會隨溫度和批次差異等因素而波動,因此通常需要留100ns左右的余量。也就是說,在這種情況下,200ns是理想的死區(qū)時(shí)間。



免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。


推薦閱讀:


用時(shí)鐘頻率精度測量電路進(jìn)行時(shí)間校驗(yàn)

了解這些 就可以搞懂 IGBT

為什么這種USB充電器可以又快又???

ADALM2000實(shí)驗(yàn):心跳監(jiān)測電路

計(jì)算DC-DC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的分步過程

特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉