什么是同步降压转换器的击穿现象 要怎么解决呢?

什么是同步降压转换器的击穿现象,要怎么解决呢?下面就由ACDC电源模块厂家能达电源给你们说说

同步降压转换器广泛用于电源系统，如负载点电源（POL）或使用点电源系统（PUPS）（图3）。该同步降压转换器使用高端和低端MOSFET来代替传统降压转换器的钳位二极管，以降低负载电流损耗。

在设计降压转换器时，工程师经常忽略“故障”的问题。无论何时高端和低端MOSFET同时启动全部或部分时间，都会发生击穿，从而允许输入电压直接将电流传输到地。

故障导致电流在切换时尖峰，导致转换器不能以最高效率工作。我们不能用电流探头来测量故障，因为探头的电感会严重干扰电路的运行。我们可以检查两个场效应晶体管（FET）的栅极/源极电压，看是否有尖峰。这是检测故障的另一种方法。 （使用差分法可以监视上部MOSFET的栅极/源极电压。）我们可以使用以下方法来减少击穿的发生。

使用“固定死区时间”的控制器芯片是可行的方法之一。该控制器芯片确保在较低的MOSFET重新启动之前上层MOSFET关闭之前存在延迟。这个方法比较简单，但是在实现的时候要非常小心。如果死亡时间太短，可能无法防止这种现象的崩溃。如果死区时间过长，导通损耗将会增加，因为在整个死区时间内的基础场效应晶体管内置二极管已被激活。由于该二极管在死区时间内导通，因此使用该方法的系统的效率取决于底层MOSFET内置二极管的特性。另一种减少故障的方法是使用具有“自适应死区时间”的控制器芯片。这种方法的优点是可以持续监视上部MOSFET的栅极/源极电压，以确定何时启动下面的MOSFET。当高端MOSFET启动时，通过电感检测在低端MOSFET的栅极发生dv / dt尖峰，从而将栅极电压推高（图4）。如果栅极/源极电压足够高以导通，则会发生击穿。

自适应死区时间控制器负责监控外部的MOSFET栅极电压。因此，任何新的外部栅极电阻都会将控制器内置的下拉电阻部分分开，使得栅极电压实际上高于控制器监控的电压。通过使用数字反馈电路来检测内置二极管的电导，并调整死区延迟以最大限度地减少内置二极管的导通，以确保最高的系统效率，预测门驱动是另一个可行的解决方案。如果使用这种方法，则需要将更多的引脚添加到控制器芯片中，从而芯片和功率模块的成本将会增加。公司位于：

需要注意的是，即使采用预测性栅极驱动，由于dv / dt电感，也不能保证FET不会启动。高边MOSFET的启动延迟也有助于减少击穿条件。尽管这种方法可以减少或完全消除击穿现象，但缺点是开关损耗较高，效率也降低。如果我们选择一个更好的MOSFET，它也将有助于降低出现在底部MOSFET栅极的dv / dt电感器电压幅度。 Cgs和Cgd之间的比率越高，电感电压出现在MOSFET的栅极上越低。分解测试情况往往被忽略。例如，在负载瞬态过程中 - 尤其是在负载减轻或突然减少时 - 控制器不断产生窄频率脉冲。目前，大多数大电流系统是多相设计，使用驱动芯片驱动MOSFET。然而，使用驱动芯片可以使故障问题更加复杂，特别是当负载处于瞬态时。例如，窄带驱动脉冲干扰，加上驱动传播延迟，将导致情况的崩溃。大多数驱动芯片制造商明确规定，控制器的脉冲宽度不得低于某一最低要求。低于这个最低要求，MOSFET的栅极没有脉冲。此外，制造商还增加了驱动芯片的可编程死区时间（TRT）功能，以提高自适应转换时序的准确性。解决方法是添加一个电阻，用于设置可设置的死区时间引脚与地之间的死区时间，以确定高电平和低电平转换期间的死区时间。该死区时间设置加传播延迟在转换期间禁用互补MOSFET，以防止同步降压转换器的击穿。

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