凯发K8官网|两个男孩子的车图|PFC电路MOS管应用电路振荡问题分析
凯发APPღღ◈，凯发APP官网ღღ◈！凯发K8真人ღღ◈，因导通内阻低ღღ◈、开关速度快等优点被广泛应用于开关电源的各种拓扑架构中ღღ◈，也是影响电源可靠性的重要器件ღღ◈。因此两个男孩子的车图ღღ◈，
本文介绍了传统在应用过程中产生振荡的机理ღღ◈，通过具体的案例分析了因MOS振荡引起损坏的各种原因ღღ◈。
PFC(功率因数校正)主要是对输入电流波形进行控制ღღ◈，使其同步输入电压波形ღღ◈。功率因数是指有功功率与视在功率的比值ღღ◈。功率因素可以衡量电力被有效利用的程度ღღ◈，当功率因素值越大凯发K8官网ღღ◈，代表其电力利用率越高ღღ◈。开关电源是1种电容输入型电路凯发K8官网ღღ◈，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失ღღ◈，因此需要PFC电路提高功率因数ღღ◈。目前的PFC有2种ღღ◈，被动式PFC（也称无源PFC）和主动式PFC（也称有源式PFC）ღღ◈。通常采用主动式PFC电路提高开关电源功率因数ღღ◈，如图1所示ღღ◈。
在上述电路中ღღ◈，PFC电感L1在MOS管Q1导通时储存能量ღღ◈，在开关管Q1截止时ღღ◈，电感L1上感应出右正左负的电压两个男孩子的车图ღღ◈，将导通时储存的能量通过升压二极管D2对大滤波电容C3充电ღღ◈，输出能量两个男孩子的车图ღღ◈，只不过其输入的电压是没有经过滤波的脉动电压ღღ◈。特别地ღღ◈，PFC电感L1上都并联着1个二极管D1凯发K8官网ღღ◈，该二极管D1一方面降低对PFC电感和升压二极管的浪涌冲击ღღ◈，另一方面保护PFC开关管ღღ◈。通过此电路ღღ◈，从而实现输入电压和电流波形的同相位ღღ◈，大大提高对电能的利用效率ღღ◈。
一般地ღღ◈，为了改善PFC电路引起的电源EMI（电磁干扰）ღღ◈，通常在PFC MOS管的Dღღ◈、S间并联1个高压电容ღღ◈，容值一般为(47~220）pF,在PFC升压二极管D2上并联1个高压电容ღღ◈，一般取值为(47~100) pFღღ◈。对普通的MOS管应用而言ღღ◈，在开关机及正常使用过程中ღღ◈，不会出现异常ღღ◈。但是当MOS管寄生参数发生变化时ღღ◈，且在快速开关机过程中ღღ◈，就会出现明显的驱动波形振荡（如图2）ღღ◈，严重时引起MOS管的损坏ღღ◈。
通过对PFC MOS管进行测试和深入分析发现ღღ◈，MOS管的寄生参数对振荡起着关键作用ღღ◈。通过电路实验模拟和仿真ღღ◈，证实了这一现象产生的根本原因ღღ◈。图3为PFC MOS管的等效电路图凯发K8官网ღღ◈。
MOS管除了3个极之间的Cgdღღ◈、Cds和Cgs寄生电容外ღღ◈，在G极ღღ◈、D极和S极分别串有寄生电感Lgღღ◈、Ld和Lsღღ◈，这些寄生电感主要由MOS管的引脚材质和引脚长度决定ღღ◈，它们是真实存在的ღღ◈。当为了改善电路的EMI时ღღ◈，通常在MOS管Dღღ◈、S间并联高压电容ღღ◈，在此为了模拟实验ღღ◈，采用Cds(ext) 470 pF来说明ღღ◈，MOS管导通电阻为Rdsonღღ◈。在开机过程中ღღ◈，参与的回路说明如下ღღ◈：
1)PFC二极管D2的反向恢复电流通路为ღღ◈：D2经Ld和Rdsonღღ◈，再到Lsღღ◈。
2)在米勒平台期间凯发K8官网ღღ◈，Cdsღღ◈、Cds(ext)及Cgd放电ღღ◈，放电能量储存在Ldღღ◈、Ls和Lg中ღღ◈，放电回路分别为ღღ◈：
由于上述寄生电容和寄生电感及外接电容Cds(ext)的通路存在凯发K8官网ღღ◈，在PFC MOS管反复开关机过程中ღღ◈，引起驱动波形的振荡ღღ◈，严重时ღღ◈，引起开关MOS的损坏ღღ◈。
通过仿真电路ღღ◈，也可模拟出类似的波形ღღ◈，其仿线(a) PFC MOS仿真参数图
1)在PFC升压二极管上尽量不增加电容ღღ◈，防止因该电容引起二极管反向恢复时间加大ღღ◈，从而引起MOS管振荡加剧ღღ◈，造成损坏ღღ◈。2)在PFC MOS管的漏极（D极）串联磁珠ღღ◈，由于磁珠表现为高频阻抗特性ღღ◈，用于抑制快速开关机时MOS引起的串联谐振ღღ◈。3)为了解决因PFC MOS引起的EMC问题ღღ◈，通常在PFC MOS管的漏-源极（D-S极）间并联(47~220) pF的高压电容ღღ◈，为了避免与MOS内部的寄生电感引起振荡ღღ◈，尽量不增加此电容ღღ◈。若因EMC必需增加时ღღ◈，需与MOS管漏极磁珠同时使用ღღ◈。具体原理图如图5所示ღღ◈。
本文针对MOS管寄生参数引起振荡造成损坏问题ღღ◈，进行了理论分析和电路仿真模拟ღღ◈，得出了MOS管除了寄生电容外ღღ◈，还存在由于MOS引脚材质和长短引起的寄生电感ღღ◈，并通过实际的案例进行了验证ღღ◈，证实了寄生电感的存在ღღ◈。通过增加切实有效的对策凯发K8官网ღღ◈，避免了因寄生电容和寄生电感振荡引起的PFC MOS损坏ღღ◈，具有极大的设计参考意义ღღ◈。
[1] 钟炎平.电力电子电路设计[M].武汉:华中科技大学出版社,2010.[2] 康华光.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2009.
[3] 张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计.北京:电子工业出版社,2004.
