MOS场效应管损耗改善方案和优劣关系-竟业电子

   时间:2021/11/1      阅读:1535   关键词:MOS场效应管

MOS场效应管的损耗减少通过降低模块电源的驱动频率

如:EMI问题及其解决方案

MOS场效应管损耗分析可得:开关电源的驱动频率越高,导通损耗、关断损耗和驱动损耗会相应增大,但是高频化可以使得模块电源的变压器磁芯更小,模块的体积变得更小,

因此可以通过开关频率优化开通损耗、关断损耗和驱动损耗,但是高频化却会引起严重的EMI问题。

 

金升阳DC/DC R3产品,采用跳频控制方法,

在轻负载下通过降低模块电源的开关频率来降低驱动损耗,提高轻负载下效率,系统在待机工作下,更节能,提高蓄电池供电系统的工作时间,并能够降低EMI的辐射问题;

 

MOS场效应管损耗改善方案和优劣关系

 

MOS场效应管的损耗减少,通过降低完成

如:小功率模块电源(<50W,一般用电路拓扑结构为反激形式,控制电路如所示

MOS场效应管损耗改善方案和优劣关系

即得:与开通损耗成正比、与关断损耗成正比;

一般可以减小MOS场效应管的驱动电阻Rg来减少时间,

但是:此方案会有严重的EMI问题;

以金升阳URB2405YMD-6WR3产品为例来说明此项问题:

URB2405YMD-6WR3采用10Ω的MOS场效应管驱动电阻,裸机辐射测试结果如下:

MOS场效应管损耗改善方案和优劣关系

 

结果通过EN55022的辐射骚扰度的CLASS A等级,但是采用0欧姆的驱动电阻,在水平极化方向测试结果的余量是不足3dB的,方案设计不被通过。

MOS场效应管的损耗减少通过降低吸收电路损耗

设计模块电源,存在变压器漏感,用反激拓扑式结构,在MOS场效应管截止过程中,MOS场效应管的漏极很大的电压尖峰,一般,MOS场效应管的电压设计余量是足够承受,

 

为了提高整体的电源效率,有些电源厂家没有增加吸收电路

 

如第一个电路图

RCD吸收电路和 RC吸收电路吸收尖峰电压。

但,吸收电路设计不注意,会导致EMI设计不合格

如:以金升阳URF2405P-6WR3的吸收电路采用上面第一个电路图RC吸收电路

 

驱动电阻Rg=27Ω,无RC吸收电路,辐射骚扰度测试结果如下:

MOS场效应管损耗改善方案和优劣关系

 

驱动电阻=27Ω吸收电路为电阻RC 5.1Ω 470pF,辐射骚扰度测试结果如下:

 

MOS场效应管损耗改善方案和优劣关系

结果
不用吸收电路方案是不能通过EN55022辐射骚扰度的CLASS A等级,
采用吸收电路方案则可解决辐射骚扰度实验不通过的问题,通过不同的RC组合方式可进一步降低辐射骚扰。

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