PSFB電路中的ZVS工作成立條件是:當組成開關的MOSFET的輸出電容COSS放電且正向電流流過Body Diode時,使該MOSFET導通。 圖中顯示了PSFB電路中Q1~Q4的漏極電流波形和流經一次側變壓器的電流波形。
如果設PSFB電路中電流的正向是漏極→源極方向,則可以確認Q1~Q4分別存在流過負向漏極電流的時間段,即正向電流流過MOSFET的Body Diode期間。例如,在Q3中,是Mode(7)部分。由于在此期間漏極電壓幾乎為0,因此通過在此期間導通來使PSFB電路中的ZVS工作成立。 您還可以看到,超前臂和滯后臂不會產生完全異相的相同形狀的電流波形。波形如此不同的原因可以通過該電流波形下方所示的Mode(1)~Mode(14)的電流路徑來理解。每種模式的編號和位置對應于上面的時序圖。 Mode(1)~Mode(14)的工作和電流路徑如下:
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由于電流路徑的這種變化,尤其如Mode(7)和(14)的說明中所述,輸入電源和LS通過滯后臂上的MOSFET的導通而被串聯連接,LS中的能量迅速減少。這種情況不會發生在超前臂中,因此導致超前臂和滯后臂的電流波形產生差異。由于這種電流波形的差異,造成超前臂上的MOSFET和滯后臂上的MOSFET的損耗不同,所產生的熱量也不同,因此在進行熱設計時需要注意。 如Mode(5)和(6)、(12)和(13)的說明中所述,在滯后臂中,積蓄在LS中的能量必須大于積蓄在MOSFET的COSS中的能量,否則MOSFET的充放電就不會完成,ZVS工作也就不成立。以Mode(5)為例,其條件可以用下列公式(1)來表示。IL1表示Mode(4)結束時的IL,EOSS_Q3和EOSS_Q4分別表示完成Q3和Q4的輸出電容的充放電所需的能量。 從公式(1)可以看出,由于IL1在輕負載時較小,因此ZVS工作很難成立,而隨著負載變重,ZVS工作變得容易成立。
關鍵要點:
?了解14種PSFB電路模式所表示的工作狀態和電流路徑。 ?在進行熱設計時需要注意,PSFB電路中的工作差異會造成電流波形之間存在差異,超前臂和滯后臂上的MOSFET的損耗會有所不同,所產生的熱量也會不同。 ?從PSFB電路的ZVS工作成立條件的公式中可以看出,由于IL1在輕負載時較小,故ZVS工作很難成立,而隨著負載變重,PSFB電路中 的ZVS工作會變得容易成立。
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