资料介绍
中、高功率的电源电路经常使用有源功率因素校正PFC电路,提高电路的功率因素,减小谐波。PFC的高压功率MOSFET的开通和关断的状态,不但影响系统和效率,而且影响系统的EMI,和EMI相关的一个最重要的参数就是MOSFET开通和关断dV/dt。
MOSFET开通和关断dV/dt主要受驱动电路、PCB布局、外部的栅极电阻以及MOSFET本身的参数如内部栅极电阻和寄生电容、引线电感等因素的影响。
当上面的这些条件都确定时,设计过PFC的工程师会发现下面的一个问题:当输入电压改变的时候,开通的过程中,不同的输入电压对于dV/dt、di/dt的影响不大;关断过程中,不同的输入电压,dV/dt、di/dt并不相同,输入的交流电压越低,dV/dt、di/dt越高,这是什么原因?
当输入电压低的时候,相对的输入电流大,那么,每个同期流过MOSFET的峰值电流也会变大,因此关断过程中,ID的电流大;由于ID的电流大,基于跨导特性对应的VGS、也就是米勒平台的电压也会增大,根据关断时驱动电路的特性:
C • dV/dt = VGP/RG
VGP越大,dV/dt越大,关断得越快,di/dt也越大。
使用AOS Alpha MOS5高压功率MOSFET测量的波形,如下图所示。
图1:不同的电压下关断波形图2:不同的电压下开通波形
dV/dt、di/dt不仅和EMI相关,还和MOSFET和系统的可靠性相关,关断的过程中dV/dt过大,会导致MOSFET误触发导通,也会导致内部的寄生三极管的导通,因此在系统设计中,要在各种不同的极端的条件下校核最恶劣的dV/dt、di/dt。
(mbbeetchina)
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