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开关电源芯片留心事项_功率_电压

落叶飘零 2024-12-02 02:45:59 0

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功率开关管耦合误开:功率开关器件的漏极,栅极和源极存在极间寄生电容,如下图所示,分别为Cgd, Cgs和Cds。

在MOS管数据手册中,常日由以下三个参数来进行量化,如下图所示。
极间电容关系如下式,在 MOS管VDS较高时,Cgs要比Cgd大得多;当VDS较低时,结电容的容值将迅速增加。

开关电源芯片留心事项_功率_电压 科学

当掌握芯片对功率管门极驱动浮空时,门极电压VGS有可能被高速变革的VDS通过Cgd耦合起来。
但常日情形下,由于Cgs相对Cgd较大,VGS被耦合的电压较低,且门极开启电压较高,MOS管不随意马虎误开。
但随着逻辑电平MOS(开启电压低至1.2V),宽禁带半导体GaN,SiC的发展(各极间寄生电容显著减小),开关速率变快,在门极浮动的情形下,功率管将更随意马虎被耦合误开。
纵然外部GS间加入10k的下拉电阻,由于其放电韶光常数大,并不能有效的将耦合电压VGS下拉。

因此,在设计芯片时,须要考虑各种事情状态下,功率开关管是否存在栅极浮空状态。
原边Flyback掌握芯片在VDD电压较低时(小于2V),原边功率管是没有下拉能力。
但由于此期间,VDS不存在高速变革的VDS,以是不存上述风险,但副边同步整流SR就会存在该风险。

在Flyback刚开始事情,即软启动阶段,副边掌握同步整流功率管的芯片还未能供电或者供电不敷,SR的MOS的门极处于高阻状态,在原边功率管快速开通时,SR随意马虎耦合误开,形成原副边共通。
原边Flyback IC可能触发SCP保护,如果保护未及时地触发,副边回路由于有很大的反向电流,SR MOS的VDS会涌现较高的电压尖峰,乃至烧毁。
因此SR掌握芯片的内部要快速建立对外部功率管的下拉功能,这样避免原边管快速开通时,功率管烧毁。

除了芯片在未供电前,功率管会涌现浮空状态;在芯片状态切换,如VDD达到开启阈值或者退出休眠模式,芯片使能驱动模块会须要一定的韶光,在这段韶光内,驱动输出较随意马虎呈高阻。
以是在设计IC时,应给驱动模块留有足够的使能韶光,避免该期间高速变革的VDS使功率管栅极耦合误开。

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