Основната структура за напојување набрзо полнењеКК користи прелетување + секундарна страна (секундарна) синхрона исправка SSR.За превртувачките конвертори, според методот на земање примероци со повратни информации, може да се подели на: примарна странична (примарна) регулација и секундарна страна (секундарна) регулација;според локацијата на PWM контролерот.Може да се подели на: примарна странична (примарна) контрола и секундарна странична (секундарна) контрола.Изгледа нема врска со МОСФЕТ.Значи,Олукимора да праша: Каде е скриен MOSFET?Каква улога играше?
1. Приспособување на примарната страна (примарно) и приспособување на секундарната страна (секундарното).
Стабилноста на излезниот напон бара врска со повратни информации за испраќање на неговите информации за промена на главниот контролер PWM за да се прилагодат промените во влезниот напон и излезното оптоварување.Според различните методи на земање примероци со повратни информации, може да се подели на примарно (примарно) прилагодување и секундарно (секундарно) прилагодување, како што е прикажано на сликите 1 и 2.
Повратниот сигнал за примарната страна (примарна) регулација не се зема директно од излезниот напон, туку од помошната намотка или примарната примарна намотка која одржува одредена пропорционална врска со излезниот напон.Неговите карактеристики се:
① Метод на индиректна повратна информација, слаба стапка на регулација на оптоварување и слаба точност;
②.Едноставна и ниска цена;
③.Нема потреба од изолациски оптоспојувач.
Сигналот за повратна врска за секундарната страна (секундарна) регулација се зема директно од излезниот напон со помош на оптоспојувач и TL431.Неговите карактеристики се:
① Метод на директна повратна информација, добра стапка на регулација на оптоварување, стапка на линеарна регулација и висока прецизност;
②.Колото за прилагодување е сложено и скапо;
③.Неопходно е да се изолира оптоспојувачот, кој со текот на времето има проблеми со стареењето.
2. Секундарна страна (секундарна) диодна исправка иМОСФЕТсинхрона исправка SSR
Секундарната страна (секундарната) на превртувачот обично користи исправување на диодата поради големата излезна струја на брзото полнење.Особено за директно полнење или полнење со блиц, излезната струја е висока до 5А.Со цел да се подобри ефикасноста, MOSFET се користи наместо диодата како исправувач, кој се нарекува секундарна (секундарна) синхрона исправка SSR, како што е прикажано на сликите 3 и 4.
Карактеристики на секундарната страна (секундарна) диодна исправка:
①.Едноставно, не е потребен дополнителен контролер на погонот, а цената е мала;
② Кога излезната струја е голема, ефикасноста е мала;
③.Висока сигурност.
Карактеристики на секундарната страна (секундарна) синхрона исправка на MOSFET:
①.Комплексен, кој бара дополнителен контролер за погон и висока цена;
②.Кога излезната струја е голема, ефикасноста е висока;
③.Во споредба со диодите, нивната сигурност е мала.
Во практична примена, MOSFET-от на синхроната исправка SSR обично се поместува од високиот крај кон долниот крај за да се олесни возењето, како што е прикажано на слика 5.
Карактеристики на висококвалитетниот MOSFET за синхрона исправка SSR:
①.Потребен е погон за подигање или пловечки погон, што е скапо;
②.Добра ЕМИ.
Карактеристики на синхроната исправка SSR MOSFET поставен на долниот крај:
① Директно возење, едноставно возење и ниска цена;
②.Сиромашна ЕМИ.
3. Примарна странична (примарна) контрола и секундарна странична (секундарна) контрола
Главниот контролер PWM е поставен на примарната страна (примарна).Оваа структура се нарекува примарна странична (примарна) контрола.Со цел да се подобри точноста на излезниот напон, стапката на регулација на оптоварувањето и стапката на линеарна регулација, примарната страна (примарна) контрола бара надворешен оптоспојувач и TL431 за да формираат повратна врска.Пропусниот опсег на системот е мал, а брзината на одговор е бавна.
Ако главниот контролер PWM е поставен на секундарната страна (секундарна), оптоспојката и TL431 може да се отстранат, а излезниот напон може директно да се контролира и прилагоди со брз одзив.Оваа структура се нарекува секундарна (секундарна) контрола.
Карактеристики на примарната странична (примарна) контрола:
①.Потребни се Optocoupler и TL431, а брзината на одговор е бавна;
②.Брзината на излезната заштита е бавна.
③.Во континуиран режим на синхрона исправка CCM, секундарната страна (секундарна) бара сигнал за синхронизација.
Карактеристики на секундарна (секундарна) контрола:
①.Излезот е директно откриен, не се потребни оптоспојувачи и TL431, брзината на одговор е голема, а брзината на заштита на излезот е голема;
②.Секундарната страна (секундарна) синхрона исправка MOSFET е директно управувана без потреба од сигнали за синхронизација;потребни се дополнителни уреди како импулсни трансформатори, магнетни спојки или капацитивни спојки за пренос на погонските сигнали на примарниот страничен (примарен) високонапонски MOSFET.
③.На примарната страна (примарната) му треба почетно коло, или на секундарната страна (секундарната) има помошно напојување за стартување.
4. Континуиран режим CCM или дисконтинуиран режим на DCM
Конверторот за превртување може да работи во режим на континуиран CCM или во дисконтинуиран режим на DCM.Ако струјата во секундарното (секундарното) намотување достигне 0 на крајот од циклусот на префрлување, тоа се нарекува режим на прекин DCM.Ако струјата на секундарното (секундарното) намотување не е 0 на крајот од циклусот на префрлување, тоа се нарекува континуиран режим CCM, како што е прикажано на сликите 8 и 9.
Од слика 8 и слика 9 може да се види дека работните состојби на синхроната исправка SSR се различни во различни режими на работа на превртувачот на превртување, што исто така значи дека и методите на контрола на синхроната исправка SSR ќе бидат различни.
Ако се игнорира мртвото време, кога се работи во континуиран режим CCM, синхроната исправка SSR има две состојби:
①.Примарниот страничен (примарен) високонапонски MOSFET е вклучен, а секундарниот страничен (секундарниот) синхрони MOSFET за исправување е исклучен;
②.Примарниот страничен (примарен) високонапонски MOSFET е исклучен, а секундарниот страничен (секундарниот) синхрони MOSFET за исправување е вклучен.
Слично на тоа, ако мртвото време се игнорира, синхроната исправка SSR има три состојби кога работи во режим на прекин DCM:
①.Примарниот страничен (примарен) високонапонски MOSFET е вклучен, а секундарниот страничен (секундарниот) синхрони MOSFET за исправување е исклучен;
②.Примарниот страничен (примарен) високонапонски MOSFET е исклучен, а секундарниот страничен (секундарниот) синхрони MOSFET за исправување е вклучен;
③.Примарниот страничен (примарен) високонапонски MOSFET е исклучен, а секундарниот страничен (секундарниот) синхрони MOSFET за исправување е исклучен.
5. Секундарна страна (секундарна) синхрона исправка SSR во континуиран режим CCM
Ако конверторот за превртување со брзо полнење работи во континуиран режим CCM, методот на контрола на примарната страна (примарната), секундарната страна (секундарната) синхрона исправка на MOSFET бара сигнал за синхронизација од примарната страна (примарната) за да го контролира исклучувањето.
Следниве два методи обично се користат за да се добие синхрониот погонски сигнал од секундарната страна (секундарна):
(1) Директно користете го секундарното (секундарното) намотување, како што е прикажано на Слика 10;
(2) Користете дополнителни компоненти за изолација, како што се импулсни трансформатори за пренос на синхрониот погонски сигнал од примарната страна (примарната) на секундарната страна (секундарна), како што е прикажано на Слика 12.
Директно користејќи го секундарното (секундарното) намотување за да се добие синхрониот погонски сигнал, точноста на сигналот за синхрониот погон е многу тешко да се контролира и тешко е да се постигне оптимизирана ефикасност и доверливост.Некои компании дури користат дигитални контролери за да ја подобрат точноста на контролата, како што е прикажано на Слика 11 Прикажи.
Користењето пулсен трансформатор за добивање синхрони сигнали за возење има висока точност, но цената е релативно висока.
Методот за контрола на секундарната страна (секундарна) обично користи импулсен трансформатор или метод на магнетна спојка за пренос на синхрониот погонски сигнал од секундарната страна (секундарна) на примарната страна (примарна), како што е прикажано на слика 7.v.
6. Секундарна страна (секундарна) синхрона исправка SSR во прекинатен режим на DCM
Ако конверторот за брзо полнење работи во режим на прекин DCM.Без оглед на методот на примарната страна (примарната) контрола или методот на секундарна (секундарна) контрола, падовите на напонот D и S на синхрониот MOSFET за исправување може директно да се детектираат и контролираат.
(1) Вклучување на синхрониот MOSFET за исправка
Кога напонот на VDS на синхрониот MOSFET за исправување се менува од позитивен во негативен, внатрешната паразитска диода се вклучува, а по одредено доцнење се вклучува синхрониот MOSFET за исправување, како што е прикажано на слика 13.
(2) Исклучување на синхрониот MOSFET за исправка
Откако ќе се вклучи синхроната исправка MOSFET, VDS=-Io*Rdson.Кога секундарната (секундарна) струја на намотување се намалува на 0, односно кога напонот на сигналот за откривање струја VDS се менува од негативен на 0, синхрониот MOSFET за исправување се исклучува, како што е прикажано на слика 13.
Во практична примена, синхрониот MOSFET за исправување се исклучува пред секундарната (секундарна) струја на намотување да достигне 0 (VDS=0).Вредностите на референтниот напон за откривање струја поставени од различни чипови се различни, како што се -20mV, -50mV, -100mV, -200mV, итн.
Референтниот напон за откривање струја на системот е фиксиран.Колку е поголема апсолутната вредност на референтниот напон за откривање струја, толку е помала грешката на пречки и толку е подобра точноста.Меѓутоа, кога струјата на излезното оптоварување Io ќе се намали, синхрониот MOSFET за исправување ќе се исклучи со поголема излезна струја, а нејзината внатрешна паразитска диода ќе се спроведува подолго време, така што ефикасноста е намалена, како што е прикажано на слика 14.
Дополнително, ако апсолутната вредност на референтниот напон за откривање струја е премногу мала.Системските грешки и пречки може да предизвикаат синхроната исправка MOSFET да се исклучи откако секундарната (секундарна) струја на намотување ќе надмине 0, што резултира со струја на обратен прилив, што влијае на ефикасноста и доверливоста на системот.
Сигналите за откривање струја со висока прецизност може да ја подобрат ефикасноста и доверливоста на системот, но цената на уредот ќе се зголеми.Точноста на тековниот сигнал за откривање е поврзана со следниве фактори:
①.Точност и температурен нанос на референтниот напон за откривање струја;
②.Напон на пристрасност и офсет напон, струја на пристрасност и поместување на струјата и температурен нанос на тековниот засилувач;
③.Точноста и температурниот поместување на напонот Rdson на синхрониот исправувачки MOSFET.
Дополнително, од системска перспектива, може да се подобри преку дигитална контрола, промена на референтниот напон за откривање струја и менување на погонскиот напон на MOSFET за синхрона исправка.
Кога струјата на излезното оптоварување Io се намалува, ако погонскиот напон на моќниот MOSFET се намалува, соодветниот напон на вклучување на MOSFET Rdson се зголемува.Како што е прикажано на Слика 15, можно е да се избегне предвремено исклучување на синхрониот MOSFET за исправување, да се намали времето на спроводливост на паразитската диода и да се подобри ефикасноста на системот.
Од Слика 14 може да се види дека кога струјата на излезното оптоварување Io се намалува, референтниот напон за откривање струја исто така се намалува.На овој начин, кога излезната струја Io е голема, се користи повисок референтен напон за откривање струја за да се подобри точноста на контролата;кога излезната струја Io е мала, се користи помал референтен напон за откривање струја.Исто така, може да го подобри времето на спроводливост на синхрониот MOSFET за исправување и да ја подобри ефикасноста на системот.
Кога горенаведениот метод не може да се користи за подобрување, Шотки диодите исто така можат да се поврзат паралелно на двата краја на синхрониот исправувачки MOSFET.Откако синхрониот MOSFET за исправка е однапред исклучен, може да се поврзе надворешна Шотки диода за слободно тркалање.
7. Секундарна (секундарна) контрола CCM+DCM хибриден режим
Во моментов, во основа постојат две најчесто користени решенија за брзо полнење на мобилните телефони:
(1) Примарна страна (примарна) контрола и режим на работа DCM.Секундарна страна (секундарна) синхрона исправка MOSFET не бара сигнал за синхронизација.
(2) Секундарна (секундарна) контрола, мешан режим на работа CCM+DCM (кога струјата на излезното оптоварување се намалува, од CCM во DCM).Секундарниот страничен (секундарен) синхроно исправување MOSFET е директно управуван, а неговите логички принципи за вклучување и исклучување се прикажани на Слика 16:
Вклучување на синхрониот MOSFET за исправување: кога напонот на VDS на синхрониот MOSFET за исправување се менува од позитивен во негативен, неговата внатрешна паразитска диода се вклучува.По одредено доцнење, се вклучува синхрониот MOSFET за исправка.
Исклучување на синхрониот MOSFET за исправка:
① Кога излезниот напон е помал од поставената вредност, сигналот за синхрони часовник се користи за контрола на исклучувањето на MOSFET и работа во режимот CCM.
② Кога излезниот напон е поголем од поставената вредност, сигналот на синхрониот часовник е заштитен и начинот на работа е ист како режимот DCM.Сигналот VDS=-Io*Rdson го контролира исклучувањето на синхрониот MOSFET за исправка.
Сега, секој знае каква улога игра MOSFET во целиот QC за брзо полнење!
За Олуки
Основниот тим на Olukey се фокусираше на компоненти веќе 20 години и е со седиште во Шенжен.Главна дејност: MOSFET, MCU, IGBT и други уреди.Главните застапнички производи се WINSOK и Cmsemicon.Производите се широко користени во воената индустрија, индустриската контрола, новата енергија, медицинските производи, 5G, Интернетот на нештата, паметните домови и разни производи за потрошувачка електроника.Потпирајќи се на предностите на оригиналниот глобален генерален застапник, ние се базираме на кинескиот пазар.Ги користиме нашите сеопфатни поволни услуги за да им претставиме на нашите клиенти различни напредни високотехнолошки електронски компоненти, да им помогнеме на производителите да произведуваат производи со висок квалитет и да обезбедиме сеопфатни услуги.
Време на објавување: Декември-14-2023 година
