PSFB电路中的ZVS工作成立条件是:当组成开关的MOSFET的输出电容COSS放电且正向电流流过Body Diode时,使该MOSFET导通。 图中显示了PSFB电路中Q1~Q4的漏极电流波形和流经一次侧变压器的电流波形。
如果设PSFB电路中电流的正向是漏极→源极方向,则可以确认Q1~Q4分别存在流过负向漏极电流的时间段,即正向电流流过MOSFET的Body Diode期间。例如,在Q3中,是Mode(7)部分。由于在此期间漏极电压几乎为0,因此通过在此期间导通来使PSFB电路中的ZVS工作成立。 您还可以看到,超前臂和滞后臂不会产生完全异相的相同形状的电流波形。波形如此不同的原因可以通过该电流波形下方所示的Mode(1)~Mode(14)的电流路径来理解。每种模式的编号和位置对应于上面的时序图。 Mode(1)~Mode(14)的工作和电流路径如下:
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由于电流路径的这种变化,尤其如Mode(7)和(14)的说明中所述,输入电源和LS通过滞后臂上的MOSFET的导通而被串联连接,LS中的能量迅速减少。这种情况不会发生在超前臂中,因此导致超前臂和滞后臂的电流波形产生差异。由于这种电流波形的差异,造成超前臂上的MOSFET和滞后臂上的MOSFET的损耗不同,所产生的热量也不同,因此在进行热设计时需要注意。 如Mode(5)和(6)、(12)和(13)的说明中所述,在滞后臂中,积蓄在LS中的能量必须大于积蓄在MOSFET的COSS中的能量,否则MOSFET的充放电就不会完成,ZVS工作也就不成立。以Mode(5)为例,其条件可以用下列公式(1)来表示。IL1表示Mode(4)结束时的IL,EOSS_Q3和EOSS_Q4分别表示完成Q3和Q4的输出电容的充放电所需的能量。 从公式(1)可以看出,由于IL1在轻负载时较小,因此ZVS工作很难成立,而随着负载变重,ZVS工作变得容易成立。
关键要点:
・了解14种PSFB电路模式所表示的工作状态和电流路径。 ・在进行热设计时需要注意,PSFB电路中的工作差异会造成电流波形之间存在差异,超前臂和滞后臂上的MOSFET的损耗会有所不同,所产生的热量也会不同。 ・从PSFB电路的ZVS工作成立条件的公式中可以看出,由于IL1在轻负载时较小,故ZVS工作很难成立,而随着负载变重,PSFB电路中 的ZVS工作会变得容易成立。
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