以较高的开关频率在负载点 (POL) 应用中工作

  作者:SGYoon A.Black 时间:2013-09-26来源:电子产品世界

  图 14 中所示的开关波形比较展示了分立Mosfet和 Power Clip 33 封装之间的开关速度差异。 波形比较中的若干因数凸显了寄生参数的差异。 在 HS 开启时,Vsw波形(黄色)中的初始步骤是由于 LS 源极电感创建了 Ls*dID/dt 电压阶跃。 请注意,分立Mosfet的的显著阶跃与 Power Clip 33 的几乎无阶跃。阶跃的差别是 Power Clip 33 的 LS 源极电感更低的一个直接迹象。这验证了表3中的预测。

  除了开关速度考虑,低 LS 源极电感也最大限度地减少了 Vsw负脉冲信号,这发生在 HS 关闭时。 在图15中,注意 Power Clip 33 封装的Vsw负脉冲信号减少了 50%。 过大的 Vsw负脉冲信号会对驱动器造成压力,或者导致不稳定的驱动器行为和潜在的电路故障。 这在高负载电流瞬变期间尤其让人忧心。 HS 开关损耗往往由关损耗主导,这受到 HS 源极电感的强烈影响。

  如表3所示,Power Clip HS 源极电感比备用设计少 1/3。 HS 源极电感似乎难于从开关波形直接确定。 源极电感的一个指示是 HS 开启时在 HS 栅极 (G) 波形中发生的电压瞬变。 这一瞬变归因于在 HS V_GS 测量的 LS*dID/dt。在图 14 中,对于 Power Clip 封装 Vsw上升地较快,表明 dID/dt 更快。 两个设计都在 HS V_GS 中显示出 4.8 V 的下降。如果在 dID/dt 更快时具有同等的下降,则表示 HS 源极电感更低。

  如图10所示,由于其增强的封装设计、更小的尺寸和增强的引脚配置,Power Clip 33 预期因环路面积减小而拥有更低的总高频 (HF) 开关环路电感。

  总高频环路电感可以通过 HS 和 LS MOSFET 波形共振实验测量计算得出,使用 MOSFET Coss从 LC 共振中为 L 求解。 对于图 14 的测量,分立Mosfet的总 AC 环路电感是 1.3 nH,而 Power Clip 的是 0.70 nH,降低了几乎 50%。 Vsw上升时间更快和振铃频率更高都是因为 Power Clip 33 的总 AC 环路电感更低。

  寄生的高频开关环路电感在整个 HS MOSFET 中对根据 Vds测量的振铃有显著影响。 请注意在图15中,Power Clip 封装的过冲减少了 33%。

  图 14 和图15中的所有数据均使用差分探头进行测量。 强烈建议使用高带宽 (BW) 差分探头准确地测量 HS FET 波形。

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关键词: 飞兆 Power POL MOSFET 晶圆

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