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  高效的(图)_开关稳压器设计的高可靠性

作者:上海稳压器厂 发布时间:2016-09-23
  LED可以提供更高的效率和更长的寿命比传统的照明光源,因此,技术正在成为最新的解决方案,以减少室内或室外照明的能源消耗。同样是真实的在路灯照明系统的要求,以实现更高的效率和更长的寿命,在较低的成本在。LED灯的开关稳压器也应…LED可以提供更高的效率和更长的寿命比传统的照明光源,因此,技术正在成为最新的解决方案,以减少室内或室外照明的能源消耗。同样是真实的在路灯照明系统的要求,以实现更高的效率和更长的寿命,在较低的成本在。LED灯的开关稳压器也应具有高效率和耐久性,以确保维持与LED灯相同的工作寿命。谐振变换器是应用最为流行的稳压器拓扑结构之一,由于与以往的稳压器拓扑相比,谐振变换器可以提高效率,降低电磁干扰。软开关是谐振变换器的重要特性之一。然而,在体内二极管的谐振转换器的使用有时会导致系统故障。电荷存储二极管的体积应为完全释放,避免产生大的电流和电压尖峰,包括那些在这些拓扑高dv/dt和di/dt。因此,稳压器(如Qrr)MOSFET的反向恢复dv/dt将直接影响谐振变换器动态性能的关键参数。本文将讨论的整体开关稳压器是用于LED路灯照明解决方案。新的谐振控制器结合新的稳压器开关,可以提供一个有效的解决方案,为LED照明稳压器,而不降低转换器的鲁棒性和成本效率。利用谐振转换器实现高效率与各种DC /直流稳压器转换拓扑结构可以减少开关损耗和稳压器设备上的应力和射频干扰(RFI)MOSFET,同时实现高功率密度。在这些拓扑结构,使用MOSFET二极管实现零电压谐振变换器的开关可以实现更效率高。特别是,有限责任公司谐振转换器可以获得高效率的高输入电压和二次整流器的低电压应力状态。此外,该有限责任公司谐振转换器可以保证无负载条件下的零电压开关。(ZVS)。零电压开关技术可以大大降低开关损耗,同时大大提高了效率。此外,零电压开关可以有效地降低开关噪声,它允许使用小尺寸的电磁干扰滤波器。由于这些独特的性能,有限责任公司谐振转换器拓扑结构越来越受欢迎,在许多应用,包括LED路灯。fan7621s提供一切条件的可靠耐用的LLC谐振变换器的建设的必要性。该器件包括一个高电压侧栅极驱动电路或一个精确的电流控制振荡器或频率限制电路或软启动和内置的保护功能,所以你可以简化设计或提高生产能力。fan7621s具有多种保护功能如过电压、过电流保护(OVP/OCP)或异常过电流保护(AOCP)和内部热关断(TSD)。鉴于LED路灯照明系统的特殊应用要求,保护都具有自启动特性。高压侧栅驱动电路具有共模噪声对消的功能,保证了系统的稳定性。在输出短路,该谐振转换器的工作点也可以移动到零电流开关(ZCS)区。图1显示了工作点是如何移动的。在这种情况下,零电压开关不再有效,MOSFET将进行一个特别大的电流。零电流开关的最大缺点是导通点的硬开关,这将导致MOSFET二极管的反向恢复应力。在一个大的dv / dt的体二极管将关闭,导致在一个高的反向恢复电流尖峰。这些峰值是高于当前水平的稳定状态的10倍。这样大的电流将导致损失的增加和MOSFET的热。和节点温度的上升会导致MOSFET的dv/dt性能下降。在极端的情况下,MOSFET可以被破坏,以及由此产生的系统故障。图1:基于负载条件的谐振变换器工作点。最新的MOSFET技术MOSFET体二极管的反向恢复时间一般很长,很多的反向恢复电荷。尽管性能差,二极管往往被用来作为一个二极管,因为电路是简单的,并且在应用中的谐振转换器的系统的成本没有增加。随着自然的体二极管的应用不断增加,作为该系统的重要组成部分,飞兆半导体MOSFET失效机理深入分析谐振变换器的情况下,设计的功率MOSFET是一种高度优化。MOSFET的体二极管提高了耐久性,并在输出电容存储的能量较少。如表1所示,与其他相比,新的二MOSFET(Qrr)系列设备50%和80%显著降低反向恢复电荷。表1主要指标的比较:待检验。MOSFET的电容是非线性的,取决于漏源电压由于MOSFET电容实际上是结电容。在软开关应用中,MOSFET的输出电容作为谐振元件。当MOSFET的开启,为了支持零电压开关,电流互感器的磁能量提取存储的流动会发生,为了输出电容放电MOSFET。因此,如果MOSFET的输出电容的能量小,所需的软开关谐振能量小,且不增加能源。比较典型的开关稳压器大电容电压,第二MOSFET单极场效应晶体管系列器件的输出电容小于同样竞争设备约35%。输出电容存储的能量参考如图2所示。图2:输出电容储能。用于二极管的导通的谐振变换器状态到反向阻塞状态的切换过程被称为反向恢复。电荷存储在二极管的前面二极管p-n结。当反向电压被施加时,所存储的电荷被释放返回到阻塞状态。存储电荷由两个现象:大的反向电流和再结合的流动释放。在这个过程中,大量的反向恢复电流将在二极管中产生。在使用MOSFET二极管的反向恢复电流的情况下,一些直接流下的N +源。图3显示了二极管的反向恢复期间MOSFET故障波形。有竞争力的产品,出现故障后电流达到峰值反向恢复电流的dv / dt = 6.87v/ns。这意味着峰值电流触发寄生BJT。但二MOSFET单极场效应晶体管系列设备能够工作在更高的dv / dt的(14.32V/ns)。图3二极管反向恢复周期的电压和电流波形。图4显示了二MOSFET单极场效应晶体管系列设备是一个强大的普通二极管,如何使变频器输出短路状态的可靠性效益。输出短路后,工作模式由零电压切换到零电流开关。由于较小的单极场效应晶体管,第二MOSFET Qrr系列设备是低得多的电流尖峰,而且最重要的是,没有失败的装置。图4:二MOSFET的工作波形短路状态设备单极场效应晶体管系列。转换器的启动过程中可能会发生其他不受欢迎的行为。图5显示了启动时的开关电流波形。在27a大电流峰值是由一个大的峰值反向恢复电流引起的,它可以触发IC控制保护功能。相反,我单极场效应晶体管