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同步整流BUCK中下管Qrr损耗计算

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seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-16 17:39:49
10问答币
在同步整流BUCK这种应用中,下管的体二极管会流过电流,所以必然会存在下管的体二极管带来的Qrr损耗问题。                                                                   1、下管的体二极管的Qrr带来的损耗为Qrr*Fsw*Vin,从公式来看这个功耗并不小。所以我想知道在实际应用中怎么得到真实或者比较接近的Qrr呢?(规格书中给出的Qrr都是特定工况下的,与实际偏差太大)                                                                                                                                                                   2、下管的体二极管的Qrr有什么比较好的办法预估吗?或者有什么资料说明这一块怎么计算比较准确吗?                                                                           3、如果想要改善下管的体二极管Qrr带来的损耗,可以直接在下管MOS的DS两端并联二极管吗?这种会有改善吗?看有些资料说并联二极管好像效果不大,这是为什么呢?                                                                                                                                                                                                               4、如果下管直接外部并联二极管效果不大,那么二极管该怎么和下管MOS连接能提升效率呢?

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输出的电压和电流是多少?反向恢复一般存在于CCM工作模式,如果是DCM或者临界模式是,不用考虑反向恢复的损耗。 准确计算反向恢复的损耗是非常难的,datasheet里提供的数据也只是给你提供一个相对的参考。 如果你确定反向恢复损耗影响较大,建议你改用GaN 或者SIC器件,没有寄生体二极管,或者寄生体二极管的QRR很小(cascode结构GaN)。 ...
seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-16 17:41:43
 
下管并联的二极管理论上压降肯定要小于体二极管,选个超快恢复的或者肖特基的肯定也能快于体二极管,但是二极管的电流有要求吗?是应该大于下管流过的最大电流吗?
seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-16 18:12:30
 
希望有经验的可以指导下
seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-16 23:11:00
 
TI在官网提供有网站版本的计算工具,但是不提供计算公式。自己想编辑一个可以使用不通厂家MOS自由选型计算,无法较好的预估实际用工况下的Qrr的值得话,损耗计算的就会带来较大误差
wangdongchun
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专家
  • 2023-4-17 22:21:52
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希望能帮到你

BUCK型开关电源中的损耗与效率的计算.pdf

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seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-18 10:59:57
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这个资料我看了下,没有详细的讲解反相恢复损耗部分
zhuliu09
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副总工程师
  • 2023-4-17 08:17:22
 
输出的电压和电流是多少?反向恢复一般存在于CCM工作模式,如果是DCM或者临界模式是,不用考虑反向恢复的损耗。
准确计算反向恢复的损耗是非常难的,datasheet里提供的数据也只是给你提供一个相对的参考。
如果你确定反向恢复损耗影响较大,建议你改用GaN 或者SIC器件,没有寄生体二极管,或者寄生体二极管的QRR很小(cascode结构GaN)。

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seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-17 20:18:42
 
了解了,我如果在外部在并联个二极管可会有效率改善啊?可以直接并联二极管嘛?
seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-4-17 20:20:52
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就是工作在CCM模式下,输入48V,Fsw=220KHz,输出15V,下管流过的电流平均值在3A左右
zhuliu09
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副总工程师
  • 2023-4-18 13:50:15
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低压条件下的反向恢复损耗不会很大,设置好死区时间,避免直通就可以了。
seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-18 18:25:23
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死区时间芯片定死了
zhuliu09
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副总工程师
  • 2023-4-18 13:49:05
  • 倒数7
 
外接并联的二极管,你需要保证并联的二极管正向导通电压VF小于硅MOS的寄生体二极管,这样才能保证续流时,电流通过外接的二极管而不是二极管。
seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-18 20:07:07
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寄生的体二极管我看规格书压降基本都在1.1V左右,普通的肖特基二极管压降肯定都能满足吧
zhuliu09
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副总工程师
  • 2023-4-19 08:30:13
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可以的,你并联肖特基二极管试试看,效率是否有明显改善。
seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-19 12:35:35
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好的,谢了,我来试试看
wwdy2014
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高级工程师
  • 2023-4-17 18:04:17
 
qrr一般情况也没必要去测,硬要测的话去做双脉冲测试。一般低压的分多相,高压的用二极管

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seawalker
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副总工程师
  • 2023-4-17 20:19:40
 
了解了,谢了
powergoods
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高级工程师
最新回复
  • 2023-4-29 23:59:51
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1:理论上并联肖特基会减小体二极管所过电流,从而减小Qrr, 但是在实际测试时,因为外并的二极管从物理距离上是要比体二极管更wores。因此在外部二极管回路上会引入更大的寄生电感,导致体二极管仍然会有较大的电流流过。
2:在并联外部二极管的时候,由于二极管的结电容,相当于增加了snubber网络,因此在某些情况下回看到并了二极管效率反而会降低。
3:您可以尝试将下管换成有集成肖特基的MOS,或如其他工程师所言换成SIC或GAN。
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