硬切換

什么是硬切換？當(dāng)電晶體開關(guān)時(shí)電壓和電流出現(xiàn)重疊時(shí)，就會出現(xiàn)硬切換。這種重疊會造成能量損失，可透過提高 di/dt 和 dv/dt 將能量損失降至最低。然而，快速變化的 di/dt 或 dv/dt 會產(chǎn)生 EMI。因此，應(yīng)最佳化 di/dt 和 dv/dt 以避免 EMI 問題。

為了最大限度地減少 EMI 影響并提高效率，一種名為準(zhǔn)諧振開關(guān)的改良硬切換技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生（主要用于反激式轉(zhuǎn)換器）。什么是準(zhǔn)諧振（谷值）切換？當(dāng)汲極和源極之間的電壓處于最小值（谷值）時(shí)開啟晶體管，以盡量減少開關(guān)損耗并提高效率。當(dāng)電壓處于最小值時(shí)開關(guān)電晶體，有助于減少導(dǎo)致電磁干擾的硬切換效應(yīng)。在偵測到波谷時(shí)開關(guān)，而不是在固定頻率時(shí)開關(guān)，會產(chǎn)生頻率抖動。這樣做的好處是分散射頻輻射頻譜，從整體上減少 EMI。

英飛凌 CoolMOS 系列針對硬切換拓樸結(jié)構(gòu)的建議：對于硬切換應(yīng)用，英飛凌推薦使用 CoolMOS C7/G7 和 CoolMOS P7。

軟開關(guān)（諧振）

什么是軟（諧振）開關(guān)？軟開關(guān)是指在開關(guān)接通或斷開之前，先將一個(gè)電氣參數(shù)（電流或電壓）置零。這有利于降低損耗。平滑的諧振開關(guān)波形還能盡量減少電磁干擾。相移 ZVS 和 LLC 等常見拓樸結(jié)構(gòu)僅在接通時(shí)才進(jìn)行軟開關(guān)。

零電壓開關(guān)(ZVS) 和零電流開關(guān) (ZCS) 有什么不同？

如這兩個(gè)名稱所暗示的，在開關(guān)發(fā)生之前，電晶體內(nèi)的電壓或電流均為零。

- 對于 ZVS，電晶體將在 VDS 電壓為零時(shí)導(dǎo)通，以減少導(dǎo)通開關(guān)損耗。

- 對于 ZCS，電晶體將在 ID 電流為零時(shí)關(guān)斷，以減少關(guān)斷開關(guān)損耗。

為什么需要堅(jiān)固或快速的體二極體？

大多數(shù)諧振電路都是半橋或全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（2 或 4 個(gè)電晶體）。

隨著晶體管的開關(guān)，能量可能會留在晶體管中，從而導(dǎo)致故障。由于開關(guān)時(shí)間的原因，如果這種情況只是偶爾發(fā)生，那么堅(jiān)固的體二極體就足夠了。（CoolMOS P7）。如果因?yàn)檗D(zhuǎn)換時(shí)間較快，這種情況會持續(xù)發(fā)生，則需要一個(gè)快速體二極體，以確保所有能量都會離開電晶體（CoolMOS CFD7 系列）。

英飛凌 CoolMOS 系列推薦用于軟切換（共振）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

對于相移 ZVS 和 LLC 等軟開關(guān)應(yīng)用，英國飛凌推薦使用 600 V CoolMOS CFD7 或 600 V CoolMOS P7 系列。