凡亿教育-佳旺
凡事用心,一起进步
打开APP
公司名片
凡亿专栏 | 氮化镓加持,不对称半桥反激实现完美软开关AHB140W充电器调试实录
氮化镓加持,不对称半桥反激实现完美软开关AHB140W充电器调试实录

一、AHB不对称半桥反激拓扑优势

不对称半桥反激(Asymmetrical Half-Bridge Flyback)结合了半桥和反激拓扑的优点,特别适合中等功率应用。相比传统反激拓扑,它具有:

· 开关管电压应力低
· 可实现软开关操作
· 变压器利用率高
· 适合高频化设计

加入氮化镓器件后,进一步提高了开关频率,减小了磁性元件体积,实现了高功率密度设计。
二、软开关实现原理

ZVS(零电压开关) 实现关键:利用电感电流对开关管结电容进行充放电,在开通前将VDS电压降为零。

ZCS(零电流开关) 实现关键:在二极管电流自然过零时关断开关管,消除反向恢复问题。

ed3fab399cea93231a44f5887d6733.jpg                                图一

5a07ab9bfd80e1a24cf0df5e8a3f0a.jpg                                图二
从图一图二可以看出,本电源原边上下管实现了ZVS软开通,副边实现了ZCS。电源工作在ZVS ZCS状态下,具有优异的EMI性能和较高的效率。

2bde9ca446c21b96ec2f5c70c12ef9.jpg                             图三
三、实测波形分析

完美波形(图一 二):

· CH1(下管驱动)与 CH2(下管VDS)配合完美,实现ZVS
· CH3(原边电感电流)呈现良好谐振特性
· 图一CH4(谐振电容电压)等于反射电压
   图二CH4(上管VDS)
· CH5(上管驱动)与 CH6(副边电感电流)协调一致

不完美波形(图三):

· 电流波形出现明显毛刺
· 硬开关导致效率降低
· EMI性能较差
四、调试要点分享

1. 谐振参数匹配:谐振电容与电感参数需要精确计算与调试
2. 死区时间优化:死区时间过长过短都会影响软开关效果
3. 驱动电路设计:氮化镓器件需要合适的驱动电压和速度
4. 布局布线:高频下的布局布线尤为关键,减少寄生参数影响

五、氮化镓应用心得

氮化镓器件的高频特性让AHB拓扑优势更加明显,但同时也对驱动和布局提出了更高要求。本次调试中,通过优化驱动回路和调整谐振参数,最终实现了完美的软开关波形。

结语

AHB不对称半桥反激加上氮化镓技术,是实现高效率高功率密度充电器的优秀方案。软开关技术的应用不仅能提高效率,还能改善EMI性能,是电源工程师值得掌握的技能。

希望本次分享对大家有所帮助,欢迎同行们一起交流探讨!

原创不易,转载请注明出处。更多电源技术分享,请关注“开关电源日常记录”公众号。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表凡亿课堂立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容图片侵权或者其他问题,请联系本站作侵删。
相关阅读
进入分区查看更多精彩内容>
精彩评论

暂无评论