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AC/DC

使用SiC-MOSFET的隔离型准谐振转换器的设计案例

主要部件选型:MOSFET栅极驱动调整电路

本文将对电源IC BD7682FJ的外置MOSFET的开关调整部件和调整方法进行介绍。

MOSFET栅极驱动调整电路:R16、R17、R18、D17

为了优化外置MOSFET Q1的开关工作,由R16、R17、R18、D17组成一个调整电路,用来调节来自BD7682FJ的OUT引脚的栅极驱动信号(参见电路图)。这个电路会对MOSFET的损耗和噪声产生影响,因此需要边确认MOSFET的开关波形和损耗边优化。

开关导通时的速度由串联插入栅极驱动信号线的R16和R17来调整。

开关关断时的速度由用来抽取电荷的二极管D17和R16的组合来调整。

通过减小各电阻值,可提高开关速度(上升/下降时间)。

在此次的电路示例中,R16=10Ω/0.25W,R17=150Ω,D17=肖特基势垒二极管RB160L-60(60V/1A)。

准谐振转换器的开关损耗基本上不会在导通时产生,关断时的损耗占主导地位。

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要想降低开关关断时的开关损耗,需要减小R16,提高开关关断速度。但这会产生急剧的电流变化,开关噪声会变大。

开关损耗和噪声之间存在着此起彼消(Trade-off)的制约关系。所以需要在装入实际产品的状态下测量MOSFET的温度上升(=损耗)和噪声情况,并确认温度上升和噪声水平在容许范围内。请根据需要将上述常数作为起始线进行调整。

另外,由于R16中会流过脉冲电流,因此需要确认所用电阻的抗脉冲特性。

R18是MOSFET栅极的下拉电阻,请以10kΩ~100kΩ为大致标准。

关键要点:

・调整栅极驱动信号,并优化开关晶体管的损耗和噪声。

・加快开关的上升/下降时间可减少损耗,但开关噪声会变大。