LLC转换器中一次侧开关器件反向恢复特性的重要性 -总结-

LLC转换器的导通通常是ZVS工作,因此可以降低开关损耗,但如果LLC转换器发生了失谐,则会受反向恢复电流的影响而流过直通电流,开关损耗会增加,最坏的情况下,可能会导致MOSFET损坏。要想降低这种MOSFET损坏风险,一次侧开关器件选用体二极管的反向恢复特性优异的MOSFET来减少直通电流,是行之有效的方法之一。

以下是目前为止发布的相关文章链接和关键要点汇总。

LLC转换器中一次侧开关器件反向恢复特性的重要性 -前言-

本文的关键要点

・LLC转换器可以用较少的元器件数量实现软开关电路,与硬开关方式相比,可以减少开关损耗和电压振铃。

・但是,在某些电路输入和输出条件下,可能会导致开关器件的MOSFET损坏。

・在本系列文章中,首先介绍LLC转换器的电路结构和基本动作,还会介绍一次侧MOSFET的反向恢复特性对于LLC特有的问题——失谐的重要性。

LLC转换器的基本结构

本文的关键要点

・LLC转换器具有由电容C和两个电感L组成的串联电路。

・由于二次侧使用的二极管是ZCS工作,因此不会产生反向恢复损耗。

・因此,可以通过选用正向电压VF较低的二极管来降低损耗。

LLC转换器的工作特点

本文的关键要点

・虽然LLC转换器的优点是开关损耗低,但受失谐的影响,开关损耗可能会增加,并且可能会导致MOSFET损坏。

・LLC转换器使用PFM方式来控制输出电压。由于LLC的增益频率特性具有两个谐振频率,因此根据fsw被分为三个工作区域。

LLC转换器的基本工作

本文的关键要点

・通常,LLC转换器在增益大于1且MOSFET导通执行ZVS工作的区域(2)中运行。

・区域(2)中的LLC转换器的电路工作分为10种模式。

MOSFET的反向恢复特性对于LLC转换器失谐的重要性

本文的关键要点

・在LLC转换器中,如果偏离预期的谐振条件,MOSFET体二极管的反向恢复电流会引发直通电流,这可能会造成开关损耗增加,最坏的情况下可能会导致MOSFET损坏。

・要想降低这种损坏风险,通过选用体二极管反向恢复特性优异的MOSFET来减少直通电流值,是行之有效的方法之一。

参考文献

  • 森田浩一;LLC谐振转换器设计,电源电路设计2009,CQ出版社。
  • W.S Choi, S.M Young, D.W Kim, “Analysis of MOSFET Failure Modes in LLC Resonant Converter,” INTELEC 2009, October 2009.
  • W.S Choi, S.M Young, “Improving System Reliability Using FRFETR in LLC Resonant Converters,” PESC 2008, June 2008.

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