提升PFC性能的共源共柵結構的關鍵:減小米勒效應
發布時間:2015-04-14 責任編輯:echolady
【導讀】米(mi)勒(le)效(xiao)應(ying)想(xiang)比(bi)眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi),即(ji)在(zai)反(fan)相(xiang)電(dian)路(lu)中(zhong),輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)之(zhi)間(jian)的(de)寄(ji)生(sheng)電(dian)容(rong)或(huo)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)經(jing)由(you)放(fang)大(da)器(qi)後(hou)的(de)放(fang)大(da)作(zuo)用(yong)。單(dan)位(wei)增(zeng)益(yi)放(fang)大(da)器(qi)中(zhong)並(bing)不(bu)具(ju)備(bei)米(mi)勒(le)效(xiao)應(ying),雖(sui)然(ran)其(qi)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong),且(qie)經(jing)由(you)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)後(hou)導(dao)致(zhi)隨(sui)後(hou)出(chu)現(xian)了(le)後(hou)端(duan)變(bian)形(xing)、尖端變形的情況。
為了減小米勒效應的影響,目前提出了一些原理方法。這些原理雖然經過了測試並公布於世,卻不夠完美,原因就在於,cgs沒有一個可靠的放電路徑。對這個設計進行改造,就有了這個可行的級聯PFC原理布局。這裏我們所使用的數值和組件模型隻是用於說明這個原理,在實際應用中可以根據需要加以修改。
共源共柵PFC設計是圍繞的MOSFET M1,M2和M3(圖1)展開的。先前提出的那些原理中都沒有M3,而是將它其用作M2的Cgs放電開關。如果驅動合適,這個MOSFET可以顯著改善PFC。

圖1:這種改良設計為上共源共柵MOSFET輸入電容增加了放電路徑
M3應該和M1同相進行控製,在這裏我們可以用一個價格較低的適中低電壓RDS晶體管。電壓源V3代表用於抵消M2的12V直流柵極,它應該繞過一個10微法的陶瓷電容。如果諸如LTC1693-1或類似的雙通道MOSFET驅動器驅動,M1和M3工作最好。
為M1和M3(圖2)創造合適的柵極驅動信號非常重要。為了避免在電壓源V3和關閉的M3及M1之間出現直通電流,晶體管M3應該比M1早關晚開。

兩條延遲線路的取決於所使用的MOSFET,它們為M1和M3創造出控製電壓。這些延遲線建立在相似的低通濾波器上,包括電阻器R5、R6,電容器C1、C2,二極管D2,以及和它們相對應的R8,R9,C5,C6和D1。
集成電路U2是一個PFC芯片可行的例子。供應線路被動力源V1代替,二極管D4到D7之間形成一個線整流器。任何功率足夠的二極管都可以用在這裏。
集成電路U2創造了一個脈衝寬度調節電阻R17之間的控製信號,這個信號分別進入兩條延遲線。通過延遲線後,由於兩條通道延遲線使它分別經曆了前緣和後緣的延遲。這就是MOSFET M1和M3之間產生柵極驅動電壓的過程(圖2)。
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