如图19所示,当上管关断后,在上管的驱动vg1上出现一个电压尖峰,当死区时间减少,下管zvs开通不完全时,这个电压尖峰会更大,从图20可以看出这个尖峰出现的时刻和vds1下降的时间是吻合的。
图19 上管关断时vg1的电压尖峰
图20 上管关断时vg1和vds1波形
我们将模块上下管用其结构示意图来表示,功率管的d,s极都存在引线电感,而且还有pcb板引入的到s脚的引线电感,我们测试时,测试到的是g1和s1间的电压差vgs1。
当上管关断时,ho为低电平(驱动电路见图1),cgs1通过q305组成的电路放电(等效电阻zg1s),放到门限电压时,mosfet关断,此时上下管开始换流,电流 i1减少,i2增加,电感的电流方向如图所示,电容cds1开始充电,vds1上升;cgd1,cgs1,以及g1到s的驱动阻抗zg1s,l2,l3组成的电路也开始对cgd1,充电,所以cgs1电压开始上升, 测试到的电压
(引线电感的电压上正下负为正方向),
如果由于死区时间的减少,造成下管不能完全的zvs开通,在下管开通的瞬间,就会有一个较大的冲击电流流过q1和q2的极间电容和引线电感,在cgs1行成一个更高的密勒平台,同时在引线电感l2,l3上造成一个上正下负的电压降,这个电压降叠加在密勒平台上,使驱动vg1s1的电压尖峰更高。
同时:也可以看到,
,如果驱动阻抗越大,vg1s就越大,测试到的电压尖峰也就越大,引线电感l3越大,测试到的电压尖峰也会越大。而功率管是否会导通取决于cgs1
的电压和持续的时间:
从上面的公式可以看出,如果能让上管关断时
尽可能的减少,就可以降低功率管导通的风险,同时尽量减少功率管g,d之间的耦合电容也可以减少cgs1上的电压。
图21 半桥电路上下管结构示意图
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