同步整流管的損耗計算總結

2019-09-24     盧飛快

同步整流管的損耗計算一般也是包括以下幾方面:

導通損耗

開關損耗

驅動損耗

反向恢復損耗

死區時間二極體損耗

同步整流的損耗—Rds_on vs Qg

導通損耗一般由功率拓撲和選用MOS的Rdson決定,值得指出的 是,導通損耗,開關損耗和驅動損耗Pgate存在一定的權衡關係,由於 MOS的Qg和Rdson成反比,而Qg大小一定程度上又與開關損耗成反 比。所以,需要選擇合適而不是最小Rdson的MOS。

另外,值得指出的是在一些自驅動線路中,驅動電平Ug在高壓較 高會帶來額外的損耗也需要考慮其中。


同步整流的關斷損耗

關於開關損耗,值得指出的是很多同步整流開通是零電壓 開通的,而關斷損耗占據了主導。下圖是關於關斷損耗的 一個圖,分別包含了Qoss損耗(容性損耗),開關損耗和反 向恢復損耗。


如何減少同步整流的反向恢復損耗

反向恢復損耗,在高壓MOS上,占據非常大的比例,消除反向恢復損耗 的常見方法如下:

1)儘量減小死區時間,如下圖所示,二極體的反向時間決定了Qrr,減小體二極體工作的時間,這不光減小了反向恢復損耗,也同時減小了二極 管的死區導通損耗



2)採用內部並聯肖特基二極體的MOS.


同步整流的關機

同步整流驅動關機,經常會遇到的問題是關機波形不單調,有負電 流折向原邊,大多是以下原因:

1)自驅動同步整流關機時候在前一階段為同步整流模式,電壓掉到一 定程度,變為二極體模式,從而帶來不同的輸出電壓下降斜率。

2)外驅動同步整流原邊關機後,副邊未正確的及時關斷。

解決思路:

1)採用一定的控制方法控制副邊同步整流管在原邊關斷後快速關斷, 變為二極體模式關機。

2)採用一定的方法控制副邊同步整流軟關斷。

同步整流—更好的動態響應

值得指出的一點是,同步整流線路不僅僅能帶來效率的提升,在提 高電路的動態響應方面,如果採用CCM模式的同步整流,會帶來動態響應的提升。二極體在低載情況下,環路特性會非常難以補償從而帶來較差的動態響應,而CCM的同步整流,在空滿載情況下是接近的


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