快恢復二極管對開關(guān)電源頻率有什么影響?
作者:海飛樂技術(shù) 時間:2017-01-18 18:00
產(chǎn)品日趨要求小型、輕量、高效率、低輻射、低成本等特點,增大開關(guān)電源產(chǎn)品的功率密度,可以通過提高其工作頻率來實現(xiàn),但高頻化產(chǎn)品會產(chǎn)生一系列工程問題,從而限制了開關(guān)頻率的提升。開關(guān)速度是限制開關(guān)電源開關(guān)頻率的主要因素之一。當快恢復二極管用于開關(guān)電源中做為開關(guān)二極管和高頻整流作用的時候,快恢復二極管的反向恢復時間直接影響開關(guān)電源的頻率,可以理解為開關(guān)電源頻率就是開關(guān)管的頻率,如果是簡單的反激拓撲的話,一個周期對應(yīng)整流二極管開通關(guān)斷一次。在實際設(shè)計中,由于控制開關(guān)占空比實現(xiàn)調(diào)壓,所以開關(guān)管的導通與截止不可能瞬間完成,即開關(guān)的實際極限開關(guān)頻率小于設(shè)計頻率。
此外功率器件的損耗限制也是影響開關(guān)電源頻率的因素之一,貿(mào)然通過提升快恢復二極管速度來提升開關(guān)電源頻率會導致器件損耗增加,如下圖所示,開關(guān)導通時對應(yīng)的波形圖如圖(A),開關(guān)截止時對應(yīng)的波形圖如圖(B),可以看到開關(guān)管每次導通、截止時開關(guān)管VDS電壓和流過開關(guān)管的電流ID存在交疊的時間(圖中黃色陰影位置),從而造成損耗P1,那么在開關(guān)頻率fs工作狀態(tài)下總損耗PS= P1 *fs,即開關(guān)頻率提高時,開關(guān)導通與截止的次數(shù)越多,損耗也越大。
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