ZHCSM56F September 2020 – August 2024 LMG3422R030 , LMG3426R030 , LMG3427R030
PRODUCTION DATA
請參考 PDF 數(shù)據(jù)表獲取器件具體的封裝圖。
零電壓開關(guān) (ZVS) 轉(zhuǎn)換器廣泛用于提高電源轉(zhuǎn)換器的效率。然而,在 LLC 和三角電流模式 (TCM) 圖騰柱 PFC 等軟開關(guān)拓?fù)渲校鶕?jù)負(fù)載條件、電感器、磁性參數(shù)和控制技術(shù),器件可能會丟失 ZVS,因而影響系統(tǒng)效率。為了確保 ZVS,需要某些設(shè)計裕度或額外的電路,這會犧牲轉(zhuǎn)換器性能并增加元件。
為了簡化軟開關(guān)轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)設(shè)計,LMG3426R030 子件集成了一個零電壓檢測(ZVD)電路,該電路能夠提供指示器件在電流開關(guān)周期中是否實現(xiàn) ZVS 的數(shù)字反饋信號。電路圖如 圖 7-7 所示。當(dāng)輸入引腳信號變?yōu)楦唠娖綍r,邏輯電路會檢查器件 VDS 是否已達(dá)到 0V 以下,以便確定器件是否在該開關(guān)周期中實現(xiàn)了零電壓開關(guān)。一旦識別了 ZVS,在 TDL_ZVD 的延遲時間之后,將從 ZVD 引腳發(fā)出一個寬度為 TWD_ZVD 的脈沖輸出,如 圖 6-3 所示。請注意,為了讓器件檢測零電壓開關(guān),需要特定的第三象限導(dǎo)通時間,并且 T3rd_ZVD 是柵極驅(qū)動器強度的函數(shù), 所示。
圖 7-8 顯示了與連續(xù)導(dǎo)通模式降壓轉(zhuǎn)換器相對應(yīng)的 ZVD 輸出時序,目的是演示 ZVD 功能在硬開關(guān)與軟開關(guān)條件下的工作方式。流出開關(guān)節(jié)點的負(fù)載電流定義為正。在 CCM 降壓操作中,高側(cè)是硬開關(guān)器件,而低側(cè)器件可通過適當(dāng)?shù)乃绤^(qū)時間設(shè)置實現(xiàn)零電壓開關(guān)。在低側(cè) GaN IN 引腳上升的第一個開關(guān)周期中,開關(guān)節(jié)點電壓 VDS 已降至零以下,并且使保持第三象限導(dǎo)通的時間為 T1。由于此第三象限導(dǎo)通時間 T1 大于電氣特性表中指定的檢測時間 T3rd_ZVD,因此識別到零電壓開關(guān),ZVD 引腳輸出脈沖信號以指示這一點,ZVD 脈沖的脈沖寬度也在電氣特性表中定義為 TWD。在第二個開關(guān)周期中,器件提前導(dǎo)通,第三象限導(dǎo)通時間 T2 小于 T3rd_ZVD。在這種情況下,盡管器件實現(xiàn)了 ZVS,但 ZVD 信號仍保持低電平。在第三個開關(guān)周期中,IN 引腳信號更加提前,器件處于部分硬開關(guān)狀態(tài)。因此,在這種情況下,ZVD 輸出保持低電平。請注意,高側(cè) ZVD 輸出在此 CCM 降壓操作中保持低電平,因為它始終有硬開關(guān)功能。
ZVD 功能可以簡化軟開關(guān)拓?fù)渲械目刂疲e例來說,TCM 圖騰柱 PFC 中的 ZVD 波形如 圖 7-9 所示。在該圖中,正周期可視為 VIN > 0.5 VOUT,流入開關(guān)節(jié)點的負(fù)載電流定義為正。在第一個開關(guān)周期中,負(fù)載電流會產(chǎn)生足夠的負(fù)電流,低側(cè)器件會在超過 T3rd_DET 的第三象限導(dǎo)通時間內(nèi)實現(xiàn) ZVS。因此,ZVD 輸出一個脈沖信號,并提供返回的 ZVS 信息。在接下來的兩個開關(guān)周期中 ZVD 脈沖缺失,因為第二個周期中的第三象限導(dǎo)通時間變短,并且器件在第三個周期中實際上會丟失 ZVS。