《電子技術應用》
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根據負載特性選擇正確的驅動
摘要: 本次主要想探討阻性/感性/容性/電流型負載對驅動的要求,與大家分享。
Abstract:
Key words :

本次主要想探討阻性/感性/容性/電流型負載對驅動的要求,與大家分享,請網友看看有何不足,先看一個圖吧,FET的等效模型是:

 用它做成的半橋;就成了這樣的一個電路:

空載開關時;電路變成這兩個工作模式:

上圖是高邊開關;低扁關斷狀態。下圖是低邊開關;高邊關斷狀態。兩個狀態組成一完整開關周期。這個現象會導致半、全橋空載時發熱。它不僅發生在開路狀態;而且還會發生在容性負載和硬開關電路里。適當的控制“開”的速度;防制上下之通是必要的。

高端FET開關狀態下;導通再關閉后,由于CDS1、CDS2的電容儲能,Q1關斷;輸出仍為+Vbus。此時;Q1柵電壓為0V,但是;Q1并沒因此而承受電壓。即Q1是零電壓關斷;關斷過程;柵電壓沒有平臺!沒有彌勒效應區!經過一段死區時間后;低端FET導通,此時此刻;高端早已關斷的FET的D-S終于承受了電壓!雖然是空載;但在這過程中發生了一系列的電壓電流變化,看圖解!

高邊FET導通后;向Cds2充電/Cds1放電,輸出達到正電源電壓。FET關斷時;由于電容無放電回路(Q2斷),電容電壓保持不變,Q1零壓管斷(無彌勒效應)。Q1關后;仍由于電容做用而不承受電壓。

 用正驅動脈沖開啟Q2,當柵電壓達到門坎時;Q2開始通。Cds2短路放電;Cds1充電。顯然;Q2是硬開通。Q1此時開始實質性承受電壓。由于Cdg1的充電;導致在Q1驅動柵電阻上產生電壓。當感應電壓達到門坎時;Q1/Q2瞬間發生上下直通

半個周期描述結束,在此思考下半個周期的工作過程。

低端的管子是硬開通軟關斷;高端皆然。這里引用網友helen閘的實測波形,供大家討論。注意:“ON”是;有明顯的彌勒效應平臺,“OFF”時;沒有。(電源網原創轉載注明出處)

阻性負載:

大體和容性相當,只是半橋輸出在死區時間里;電壓是電源電壓的一般(如果同同樣的FET做的半、全橋的話)。

由于FET在關斷后;沒有承受所有電壓,FET實際的彌勒效應略微減小。看這圖:

現實負載中;除了電容/電感/電阻性負載外。還有一類負載;叫高分布參數負載。如大功率PFC/電機/PDP驅動等等。它們大體可以等效成這樣兩種拓樸(單級或多級鏈接)

當你用方波驅動這樣的負載時;電壓或電流高/射頻分量會發生反射。地線上充滿梳裝噪音,在方波沿上;同時跳動著電流尖刺。驅動速度越高;間刺越大。(這和我們用不同阻抗同軸電纜連接電視;而產生重影是一個道理)如果拉開波型;可以發現,第一個電流尖峰是最高且冒似正弦。這個現實的脈沖電流就是這個網絡產生的。

用示波器看。將探頭和地線夾短在一起時;測得的噪音;主要是共模分量。用探頭和地線夾夾在地線的不同部位測得的是差/共模噪音之和。用示波器看時;要求它有至少100M以上的帶寬。低于10M,大多數噪音將看不見,低于1M時;一切都干凈了本次主要想探討阻性/感性/容性/電流型負載對驅動的要求,與大家分享,請網友看看有何不足,先看一個圖吧,FET的等效模型是:

 用它做成的半橋;就成了這樣的一個電路:

空載開關時;電路變成這兩個工作模式:

上圖是高邊開關;低扁關斷狀態。下圖是低邊開關;高邊關斷狀態。兩個狀態組成一完整開關周期。這個現象會導致半、全橋空載時發熱。它不僅發生在開路狀態;而且還會發生在容性負載和硬開關電路里。適當的控制“開”的速度;防制上下之通是必要的。

高端FET開關狀態下;導通再關閉后,由于CDS1、CDS2的電容儲能,Q1關斷;輸出仍為+Vbus。此時;Q1柵電壓為0V,但是;Q1并沒因此而承受電壓。即Q1是零電壓關斷;關斷過程;柵電壓沒有平臺!沒有彌勒效應區!經過一段死區時間后;低端FET導通,此時此刻;高端早已關斷的FET的D-S終于承受了電壓!雖然是空載;但在這過程中發生了一系列的電壓電流變化,看圖解!

高邊FET導通后;向Cds2充電/Cds1放電,輸出達到正電源電壓。FET關斷時;由于電容無放電回路(Q2斷),電容電壓保持不變,Q1零壓管斷(無彌勒效應)。Q1關后;仍由于電容做用而不承受電壓。

 用正驅動脈沖開啟Q2,當柵電壓達到門坎時;Q2開始通。Cds2短路放電;Cds1充電。顯然;Q2是硬開通。Q1此時開始實質性承受電壓。由于Cdg1的充電;導致在Q1驅動柵電阻上產生電壓。當感應電壓達到門坎時;Q1/Q2瞬間發生上下直通

半個周期描述結束,在此思考下半個周期的工作過程。

低端的管子是硬開通軟關斷;高端皆然。這里引用網友helen閘的實測波形,供大家討論。注意:“ON”是;有明顯的彌勒效應平臺,“OFF”時;沒有。(電源網原創轉載注明出處)

阻性負載:

大體和容性相當,只是半橋輸出在死區時間里;電壓是電源電壓的一般(如果同同樣的FET做的半、全橋的話)。

由于FET在關斷后;沒有承受所有電壓,FET實際的彌勒效應略微減小。看這圖:

現實負載中;除了電容/電感/電阻性負載外。還有一類負載;叫高分布參數負載。如大功率PFC/電機/PDP驅動等等。它們大體可以等效成這樣兩種拓樸(單級或多級鏈接)

當你用方波驅動這樣的負載時;電壓或電流高/射頻分量會發生反射。地線上充滿梳裝噪音,在方波沿上;同時跳動著電流尖刺。驅動速度越高;間刺越大。(這和我們用不同阻抗同軸電纜連接電視;而產生重影是一個道理)如果拉開波型;可以發現,第一個電流尖峰是最高且冒似正弦。這個現實的脈沖電流就是這個網絡產生的。

用示波器看。將探頭和地線夾短在一起時;測得的噪音;主要是共模分量。用探頭和地線夾夾在地線的不同部位測得的是差/共模噪音之和。用示波器看時;要求它有至少100M以上的帶寬。低于10M,大多數噪音將看不見,低于1M時;一切都干凈了。

這時候;大體有三種選擇:

1)串低分布參數的電感,使分布電容的作用減到最小。

它對負載端的分布參數抑制有效;對FET自身寄生電容沒作用。

2)用低分布參數的元件做開關,開的足夠快。快速開關后;連聯線都可以被等效成電感了。

效率提高了,元件要求高了,需要增加EMI/C網絡了。

3)開慢些;再慢些,所有寄生參數變的越來越無足輕重了。

犧牲了效率,提高了EMI/C品質。

4)用軟開關拓樸

元件增加了;效率提高了;噪音下來了;成本提高了

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