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[参考译文] TIDA-010054:在 DAB 中无法实现 ZVS 时的 MOSFET 关断损耗。

Guru**** 2481985 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/1460751/tida-010054-the-mosfet-turn-off-loss-when-zvs-is-not-achieved-in-dab

器件型号:TIDA-010054

工具与软件:

大家好、我有一个与这份应用手册相关的问题。

我将尝试从理论上计算效率、我对电流为负时的 MOSFET 关断损耗特别好奇。

在双有源电桥(DAB)转换器中、如果电源传输较低、可能无法实现零电压开关(ZVS)。

当未实现 ZVS 时、MOSFET 的导通电流为正、但关断电流变为负。

我的困惑在于:根据功率损耗公式、如果 MOSFET 的关断电流为负值:

PSW =1.2VdsIdstoffFsw
其中 toff 是 MOSFET 关断时间、fsw 是开关频率、产生的功率损耗 为负。

到目前为止、我认为负值意味着零损耗。 然而,突然发生在我身上:这是正确的吗?

我询问了 ChatGPT、答案是在计算功率损耗时应将电流值视为绝对值。

这让我感到困惑、因此我想要求澄清一下。 正确的方法是什么?

提前感谢您的帮助。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好!

    感谢您的咨询。  

    当 MOSFET 导通时、负电流意味着损耗较小、因为在这种情况下、体二极管已经导通、从而钳制导通的电压。  这称为零电压开关。  

    如果您使用负电流关断 MOSFET、只需将电流从通道移动到体二极管。  这意味着电流和电压都没有显著变化、因此您实际上无需切换 FET。 这意味着将不会有真正的开关损耗、但您将获得体二极管的导通损耗、并且这个桥臂中的另一个 FET 将具有开关损耗、因为他需要开启这个电流、并且他将看到这个负电流为正电流。

    希望这对您有所帮助。


    此致、
    Andreas

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    感谢您帮助我更好地了解问题。

    不过、我还有一个问题。

    "你是我的! "这意味着不会有实际的开关损耗、但会产生体二极管的导通损耗、也会产生这个桥臂中另一个 FET 的开关损耗、因为他需要开启这个电流、他会看到这个负电流为正电流、而且这个负电流会看到正电流。"

    但在 ZVS 条件下这不是相同的吗? 我的意思是、即使在 DAB 在 ZVS 条件下运行、二极管也会引起导通损耗、同一桥臂中的另一个 FET 也会出现关断损耗。

    我想问的重点是:如果能确保只有一种情况(打开或关闭 MOSFET)产生负电流、从损耗的角度来看、无论选择哪种情况、损耗是否不变?

    据我所知、MOSFET 的开通时间通常比关断时间长。 但是、对于现代 MOSFET、导通时间和关断时间几乎相同、因此损耗看起来相似。

    提前感谢您的帮助。

    此致、
    JUIL JIN

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    我添加了图片:一个显示实现的 ZVS、另一个显示实现的非 ZVS、其中有负电流在 MOSFET 的关断时间内流动。
    实现 ZVS 时、损耗包括 S2关断损耗和 S1二极管导通损耗。 当实现非 ZVS 时、损耗包括 S1导通损耗和 S2二极管导通损耗。 每种情况下的总损耗看起来相似。 这是否意味着无论是否实现了 ZVS、DAB 中的损耗似乎相似?

    提前感谢您的帮助。
    此致、
    JUIL JIN

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Juil:

    ZVS 只能用于导通。 没有 ZVS 来关断 FET。  与关断时的 ZVS 等效于零电流开关 ZCS。
    通过标准调制方案、只能为 DAB 实现 ZVS。
    因此对于关断、DAB 中始终会有一些损耗。 但是、对于典型开关、关断能量低于导通能量、这意味着 ZVS 可以避免大部分开关损耗。

    无论电流符号如何、关断和导通的损耗都不相同。 为了进行详细分析、这些条件中的每一个都需要单独分析。

    此致、
    Andreas