【讨论】如何判断同步整流电路是否调试OK?
开得快,关得及时,驱动电压合理10V左右,就算好,才算OK。
原因:
1.开得快:mosfet刚导通的时候峰值电流最高,这时候最需要同步整流,所以需要IC输出的Vgs驱动开得快,开的合理的高。否则慢了就变成了最大峰值电流的时候居然是二极管整流,在大电流应用的时候,效率肯定不好,靠mosfet的体二极管顶不住,那就不好意思,要加钱并个肖特基伤财还伤效率不讨好。所以要选一个Vgs开得快的方案,便宜大碗。
2.关得及时:关慢了,不好意思,可能要发生交越,在mosfet需要关断的时刻,Vgs居然没有关断,Vgs居然还高于Vgsth,不好意思,轻则导致Vds关断的地方一个奇高的尖峰,导致mosfet过压,或者至少效率一下降低,可能比二极管整流的都低,重则从次级反馈到初级炸你初级mosfet听响闻臭看烟花。关快了?安是安全了,不过死区大了,体二极管工作效率肯定不如同步整流效率高。所以要的是关断及时,要的是不快也不慢,并且因为实际mosfet的Ciss影响关断速度,并且Ciss一定是存在的,没有mosfet可以帮你拒绝她的存在,如果你输出电流越大,需要配套的同步整流的Rds越小,那必然导致Ciss越大,Ciss越大,关断得越慢,这是mosfet决定的,如果你的方案不能配合他的Ciss的关断快慢做出灵活调整,那剩下的解决方法就是双手合十祈祷不要让不行发生在你的产品上面,mosfet的一致性高点,最好不要有离散性。所以最好选个关断所谓的及时性也就是表现在死区上面要可以根据你的需要动态调整的,才能实现按需关断及时。
3:驱动电压要合理的高:驱动电压高,虽然mosfet 的沟道Rds表现好,但并不明显,但却会造成驱动损耗大;驱动电压低了,虽然驱动损耗小些,但可能不能把普通mosfet沟道全打开,导致Rds 过大,导通损耗大,也不行;驱动电压低也想沟道全打开,那就只好加钱伤财选logic-levle的mosfet了,一般人对这种mosfet的价格心脏有点接受不了。所以就要合理的高,10V左右开关损耗可以接受,普通便宜的mosfet也能全打开沟道,便宜还能高效。合理的高还表现在在需要导通,而不是关断的时候驱动电压就应该尽量保持一个稳定的高电压,而不是搞个坡坡上,再搞个坡坡下,甚至搞个台阶给你中途刹一脚,上下坡坡刹一脚可以工作,但必然影响效率。
感谢洪帮主,你的见解对我帮助很大。
在此说明一下,网名为洪七公的,其实就是道正工贸的夏先生,对同步整流是相当的熟悉。大家有关于同步整流的问题,都可以找他沟通。
上面谈的是同步整流在静态下的分析。
还有动态特性。因为mosfet的Vgs关断有个过程,特别是Ciss犹如一个大水缸,你可以做个水龙头放水,但你水龙头的口径却是固定的,但大水缸越大,装的水越多,放水越慢,这个放水速度是你左右不了的,自然影响mosfet的关断响应时间和速度。并且IC的关断速度也有一个响应时间的要求。很多在静态负载下工作的电源同步整流看起来没问题,但当负载变化的时候,特别是大动态快速变化的时候,如果同步整流的Vgs脉宽调整跟不上,比如LLC这种变频应用从地频率向高频率变化,需要的Vgs驱动Vgs脉款需要从宽变到窄,脉宽调整跟不上,或者QR从重载向中载切换,PWM模式下负载从重载向中载切换,特别是都在CCM下,那如果Vgs脉宽调整速度跟不上系统的Vds Ton的变化速度,那就可能造成在静态下电源是好的,动态下电源轻则因为交越 DS过压,效率降低,重则炸初级。
所以除开静态判断外还有判断同步整流的动态特性,二极管整流天生就比同步整流要可靠,选了同步整流就牺牲了可靠性,所以要从静态和动态两全面考虑同步整流的可靠性,确保首先解决炸机风险,再谈效率提升。人手的开关机测试是不够全面的,把电子负载的动态测试功能用起来,考验一下同步整流的动态性能,特别是你电源可能真带动态负载的,比如电脑,通信用途的电源。