絕緣型反激式轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)之主要部件的選定-MOSFET相關(guān)(一)
變壓器的設(shè)計(jì)結(jié)束,接下來(lái)是開(kāi)關(guān)元件,本節(jié)說(shuō)明MOSFET Q1的選定和相關(guān)電路構(gòu)成。
初,根據(jù)開(kāi)關(guān)電壓或電流等來(lái)選定MOSFET Q1。對(duì)此,本稿將說(shuō)明“主要部件的選定-MOSFET相關(guān) 其1”。
接著決定調(diào)整MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)的電路、二極管 D4、電阻R5、R6,而且,決定限流和斜率補(bǔ)償上必要的電流檢測(cè)電阻R8。這部分將在“主要部件的選定-MOSFET相關(guān) 其2”中說(shuō)明。
先說(shuō)明此部分電路如何說(shuō)明。以D4、R5、R6調(diào)整從IC的OUT(PWM輸出)端輸出的信號(hào),讓MOSFET Q1能夠正確工作,然后再驅(qū)動(dòng)MOSFET的柵極。MOSFET Q1開(kāi)/關(guān)經(jīng)過(guò)整流且流向變壓器 T1 側(cè)的高電壓,將其電能傳送至二次側(cè)。Q1在ON時(shí)Ids流動(dòng),但因?yàn)椴⒎菬o(wú)限制流動(dòng),是故利用R8檢測(cè)電流并加以限制。請(qǐng)參照“絕緣型反激式轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)”項(xiàng)中的整體電路內(nèi)容。
MOSFET Q1的選定
首先,要先理解只有紙上談兵是難以進(jìn)行MOSFET的選定,但仍然必須依賴過(guò)往的經(jīng)驗(yàn)法則。而且, 實(shí)機(jī)確認(rèn)必須降額至哪個(gè)程度后,再來(lái)決定MOSFET。
MOSFET的選定時(shí),基本的探討事項(xiàng)有以下幾個(gè)。
漏極-源極間電壓(Vds)
峰值電流
導(dǎo)通電阻(Ron)的損耗
封裝 容許損耗(Pd)
未曾有過(guò)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)法則時(shí),將沒(méi)有任何根據(jù)幫助自己做出選擇,此時(shí)可以考慮Vds和Ids。
① Vds(max)
可經(jīng)由下列公式算計(jì)Vds(max)。
Vds(max) = Vin(max)+VOR+Vspike
=264V×1.41+(12V+1V)×30/6+Vspike=437V+Vspike*
VOR:VO=Vout+VF乘上變壓器的匝數(shù)比Np:Ns參照“變壓器設(shè)計(jì)(數(shù)值計(jì)算)”。
Vin(max):可支持 AC電壓峰值(264V×√2)
Vspike:峰波電壓
*不容易計(jì)算Vspike,因此本例題中,在增加緩沖電路的前提下,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則決定為400V。
② Ids
Ids以選定Ippk×2左右的元件為標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)“變壓器設(shè)計(jì)(數(shù)值計(jì)算)”
Ippk=2.32A
Ids=2.32×2=4.64A
根據(jù)上述結(jié)果,選定Vds(max)達(dá)800V左右、Ids達(dá)5A左右的MOSFET。例題的電路選定ROHM的R8005ANX(800V、5A)。此外,該MOSFET的導(dǎo)通電阻 1.6Ω,封裝則是TO-220F。
再來(lái),實(shí)際使用上述的MOSFET,在電路測(cè)量Vds、Ids和發(fā)熱狀況,確認(rèn)降額足夠。輸入電壓低時(shí),MOSFET的ON時(shí)間會(huì)變長(zhǎng),因?qū)娮鑂on損耗發(fā)熱增大,特別是采用國(guó)際通用規(guī)格輸入(AC85V~AC264V)時(shí)更是必須多加注意。必要時(shí)加裝散熱器作為散熱對(duì)策。
視MOSFET的廠商而定,提出損耗的測(cè)量方法或進(jìn)行確認(rèn)的方法。以下示例僅供參考。
從摘錄網(wǎng)站畫(huà)面中的①開(kāi)始,操作鼠標(biāo)依序點(diǎn)擊后,就可以閱覽計(jì)算元件溫度和判定能否使用的方法。對(duì)于實(shí)機(jī)操作時(shí)的確認(rèn)作業(yè)應(yīng)該有所幫助。
因而, 終選定MOSFET。到此,至于柵極驅(qū)動(dòng)調(diào)整電路和電流檢測(cè)電阻將在“主要部件的選定-MOSFET相關(guān) 其2”中說(shuō)明。