工程师不得不防范的DC/DC变换器开关频率
有一种状态是需要工程师严加防范并尽量避免出现的,那就是开关频率fs=fm的运行状态。那么,这种运行状态一旦出现将会导致什么情况?会对电路系统产生什么影响呢?一起来看看专家是怎么说的吧。
作为目前我国应用范围最广、应用量最大的DC-DC变换器之一,LLC半桥谐振型的转换器在实际工作中,通常具有三种工作状态。而这三种工作状态中,唯独有一种是需要工程师严加防范并尽量避免出现的,那就是开关频率fs=fm的运行状态。那么,这种运行状态一旦出现将会导致什么情况?会对电路系统产生什么影响呢?一起来看看专家是怎么说的吧。在半桥谐振LLC转换器的运行过程中,当开关频率fs接近fm时,则变换器将会进入容性区,此时谐振回路的阻抗呈容性,电压滞后于电流。虽然在容性区内可以实现零电流关断(ZCS),但是MOSFET关断损耗本来就不大,所以ZCS不仅对MOSFET减小开关损耗没有多少帮助,还会失去ZVS,除此之外甚至会导致各种问题,如上下半桥MOS管Q1、Q2发生硬开关,在这种情况下,硬开关会产生高的导通损耗和关断时产生高的容性损耗。而Q1、Q2的体二极管会产生反向恢复的问题也是因为ZCS而导致的。除此之外,由于在导通时会有大的电流尖峰,这将会产生额外的损耗,MOSFET极易发生爆炸或烧坏,对系统的整体安全性有较大影响。此时实现的ZCS还会额外产生高的电磁干扰EMI。另外,这种情况下还会造成反馈电路由负反馈变为正反馈,导致系统的不稳定,在半桥中点N处产生大的负电压尖峰,会导致控制电路失效。通过上述介绍,相信各位工程师对于半桥LLC谐振DC-DC变换器fs=fm的运行状态也有了一定的了解,由于这种运行状态容易导致硬开关关断以及大电流尖峰等问题,对系统运行的稳定性和安全性有很大影响,因此在平时工作中工程师需要严加防范该种状态的产生。