Medium- and high-voltage power MOSF

Medium- and high-voltage power MOSFETs are used in a variety of isolated converter topologies, such as half- or full-bridges
and single-ended boost and synchronous buck regulators. The bridges may be hard- or soft-switched; however, most of
today’s converters employ zero voltage switching (ZVS) to eliminate turn-on switching losses. The powertrain remains the same,
except the sequence in which devices are turned on and off needs to be modified. Synchronous buck converters, typically used
for front end pre-regulation in wide-input DC/DC brick converters, also switch the low-side MOSFET in ZVS mode. While the
hard switched bridges and boost converters do not have critical dead time requirements, all soft-switched ZVS bridges and
synchronous buck converters must operate within such limits. In low-voltage synchronous buck converters, the dead time
during the transitions between the low- and high-side MOSFETs is optimized by the controller or the driver. Shoot-through
protection is also implemented, either by sensing the falling edge of the gate drive or the switch node voltage. There are also
more sophisticated techniques that attempt to optimally adjust the delay on a continuous basis.
However, such fine tuning is not practical with higher-voltage drivers, so designers must fall back on fixed dead times during
transitions. Since long dead times lead to longer body diode conduction and a consequent loss of efficiency, it is always
desirable to provide an optimally minimized dead time without running into shoot-through conditions. This requires a detailed
understanding of the transition process and calculation of different intervals based on MOSFET and circuit parameters. While
optimum delays can be, and quite often are, determined empirically, analysis is necessary to account for variations and to
choose the right device for the highest efficiency. For an illustration of this analysis, in this article we will use a soft-switched full
bridge, which operates with a full duty ratio of 50 % per arm. Such a topology is also known as a DC transformer, and is popular
for generating an unregulated intermediate bus converter (IBC) output from a 48 VDC input. The concepts and parametric
tradeoffs discussed here can be extended to many other ZVS topologies as well.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ใช้ MOSFETs ในหลากหลายยีแยกแปลง เช่นครึ่ง - หรือเต็มสะพานไฟฟ้าแรงดันปานกลาง และสูงและสิ้นสุดวันเดียวเพิ่มและควบคุมแบบซิงโครนัสบั๊ก สะพานอาจจะยาก - หรือนุ่มสลับ อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่ของวันนี้แปลงจ้างศูนย์แรงดันไฟฟ้าสลับ (ZVS) เพื่อกำจัดการสูญเสียที่สวิตช์เปิด ส่งกำลังยังคงเหมือนเดิมยกเว้นลำดับที่อุปกรณ์เปิด และ ปิดความต้องการการแก้ไข แบบซิงโครนัสบั๊กแปลง โดยทั่วไปใช้สำหรับระเบียบก่อนด้านในกว้างอินพุต DC/DC แปลงอิฐ ยังเปลี่ยน MOSFET ต่ำฝั่งในโหมด ZVS ในขณะสะพานเปลี่ยนยากและเพิ่มตัวแปลงไม่มีข้อกำหนดเวลาตายที่สำคัญ ZVS สะพานสลับอ่อนทั้งหมด และแบบซิงโครนัสบั๊กคอนเวอร์เตอร์ต้องดำเนินงานภายในวงเงินดังกล่าว ในแรงดันต่ำแบบซิงโครนัสบั๊กตัวแปลง เวลาตายในระหว่างการเปลี่ยนระหว่างต่ำสูงด้าน และ MOSFETs เหมาะสม โดยตัวควบคุมหรือโปรแกรมควบคุม ยิงผ่านการป้องกันยังใช้ อย่างใดอย่างหนึ่งโดยการตรวจจับขอบล้มของไดรฟ์ประตูหรือสวิทช์แรงดันโหน ยังมีเทคนิคซับซ้อนที่พยายามปรับการหน่วงเวลาต่อเนื่องอย่างเหมาะสมอย่างไรก็ตาม ปรับละเอียดดังกล่าวไม่ได้ใช้กับควบคุมแรงดันสูง เพื่อนักออกแบบต้องถอยกลับบนคงตายเวลาระหว่างช่วงการเปลี่ยนภาพ ตั้งแต่ตายยาวเวลานำไปสู่การนำไดโอดตัวอีกต่อไปและสูญเสียประสิทธิภาพตที่ตามมา มันเป็นเสมอต้องให้เวลาตายย่อเล็กสุดเหมาะสมที่สุดเข้ายิงผ่านเงื่อนไข ต้องการรายละเอียดเข้าใจกระบวนการและการคำนวณของช่วงเวลาที่แตกต่างกันพารามิเตอร์ MOSFET และวงจร ในขณะที่ความล่าช้าสูงสุด สามารถ และค่อนข้างบ่อยได้ กำหนดเชิงประสบการณ์ด้วย วิเคราะห์จำเป็นต้องบัญชี สำหรับการเปลี่ยนแปลง และการเลือกอุปกรณ์เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด สำหรับภาพประกอบของการวิเคราะห์นี้ ในบทความนี้ เราจะใช้เต็มรูปแบบสลับอ่อนสะพาน ซึ่งอัตราส่วนภาษี 50% ต่อแขน เช่นโทโพโลยีว่าหม้อแปลง DC และเป็นที่นิยมสำหรับการสร้างผลผลิตแปลง (IBC) เป็นรถระดับกลางที่ไร้การควบคุมจาก 48 VDC อินพุต แนวคิด และพาราเมตริกยืนยันที่กล่าวถึงที่นี่สามารถขยายไปหลาย ZVS โทอื่น ๆ เช่น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กลางและแรงดันสูง MOSFETs พลังงานที่ใช้ในความหลากหลายของโครงสร้างแปลงบางแห่งเช่นสะพานครึ่งหรือเต็มรูปแบบ
และเพิ่มเดียวจบและควบคุมการซิงโครเจ้าชู้ สะพานอาจจะยากหรืออ่อนสลับ; แต่ส่วนใหญ่ของ
แปลงวันนี้จ้างศูนย์แรงดันไฟฟ้าสลับ (ZVS) เพื่อขจัดเทิร์นในการสูญเสียการเปลี่ยน ระบบส่งกำลังยังคงเหมือนเดิม
ยกเว้นลำดับในอุปกรณ์ที่จะเปิดและปิดจะต้องแก้ไข แปลงเจ้าชู้ซิงโครมักจะใช้
สำหรับปลายด้านหน้าก่อนระเบียบกว้างอินพุต DC / DC แปลงอิฐยังสลับ MOSFET-ด้านต่ำในโหมด ZVS ในขณะที่
ฮาร์ดเปิดสะพานและเพิ่มการแปลงไม่ได้มีความต้องการเวลาที่สำคัญตายทุกอ่อนสลับสะพาน ZVS และ
แปลงเจ้าชู้ซิงโครต้องดำเนินการภายในวงเงินดังกล่าว ในแรงดันต่ำแปลงเจ้าชู้ซิงโครเวลาตาย
ในช่วงการเปลี่ยนผ่านระหว่างต่ำและสูงด้าน MOSFETs มีการเพิ่มประสิทธิภาพโดยการควบคุมการขับรถหรือ ยิงผ่าน
การป้องกันยังจะดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งโดยการตรวจจับการล้มขอบของไดรฟ์ประตูหรือแรงดันไฟฟ้าสวิทช์โหนด นอกจากนี้ยังมี
เทคนิคที่ซับซ้อนมากขึ้นที่พยายามอย่างดีที่สุดเพื่อปรับการหน่วงเวลาในชีวิตประจำอย่างต่อเนื่อง.
อย่างไรก็ตามการปรับแต่งดังกล่าวไม่ได้ปฏิบัติกับคนขับรถแรงดันสูงขึ้นเพื่อให้นักออกแบบจะต้องถอยกลับในเวลาที่ตายตัวในช่วง
การเปลี่ยนผ่าน ตั้งแต่สมัยตายไปนานนำไปสู่การนำไดโอดร่างกายอีกต่อไปและการสูญเสียที่เกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพอยู่เสมอ
พึงปรารถนาที่จะให้เวลาตายลดลงได้อย่างดีที่สุดโดยไม่เรียกเป็นเงื่อนไขยิงผ่าน นี้ต้องมีรายละเอียด
ความเข้าใจในกระบวนการเปลี่ยนแปลงและการคำนวณช่วงเวลาที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับ MOSFET และวงจรพารามิเตอร์ ในขณะที่
ความล่าช้าที่เหมาะสมสามารถและค่อนข้างมักจะกำหนดสังเกตุการวิเคราะห์เป็นสิ่งที่จำเป็นในการบัญชีสำหรับรูปแบบและ
เลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับประสิทธิภาพสูงสุด เพื่อประกอบการอธิบายของการวิเคราะห์นี้ในบทความนี้เราจะใช้นุ่มสลับเต็ม
สะพานซึ่งดำเนินการโดยมีอัตราส่วนการปฏิบัติหน้าที่เต็มรูปแบบของ 50% ต่อแขน เช่นโครงสร้างยังเป็นที่รู้จักกันเป็นหม้อแปลงซีและเป็นที่นิยม
สำหรับการสร้างอลหม่านแปลงรถบัสกลาง (IBC) ผลลัพธ์จากการป้อนข้อมูล 48 VDC แนวคิดและพารา
สมดุลกล่าวถึงที่นี่สามารถขยายไปยังหลายยี ZVS อื่น ๆ เช่นกัน