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提升PFC性能的共源共柵結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵:減小米勒效應(yīng)

發(fā)布時間:2015-04-14 責任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】米勒效應(yīng)想比眾所周知,即在反相電路中,輸入輸出之間的寄生電容或分布電容經(jīng)由放大器后的放大作用。單位增益放大器中并不具備米勒效應(yīng),雖然其具有較大的輸出電容,且經(jīng)由輸出電容后導(dǎo)致隨后出現(xiàn)了后端變形、尖端變形的情況。

為了減小米勒效應(yīng)的影響,目前提出了一些原理方法。這些原理雖然經(jīng)過了測試并公布于世,卻不夠完美,原因就在于,cgs沒有一個可靠的放電路徑。對這個設(shè)計進行改造,就有了這個可行的級聯(lián)PFC原理布局。這里我們所使用的數(shù)值和組件模型只是用于說明這個原理,在實際應(yīng)用中可以根據(jù)需要加以修改。

共源共柵PFC設(shè)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(guān)。如果驅(qū)動合適,這個MOSFET可以顯著改善PFC。

減小米勒效應(yīng)
圖1:這種改良設(shè)計為上共源共柵MOSFET輸入電容增加了放電路徑

M3應(yīng)該和M1同相進行控制,在這里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代表用于抵消M2的12V直流柵極,它應(yīng)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(qū)動器驅(qū)動,M1和M3工作最好。

為M1和M3(圖2)創(chuàng)造合適的柵極驅(qū)動信號非常重要。為了避免在電壓源V3和關(guān)閉的M3及M1之間出現(xiàn)直通電流,晶體管M3應(yīng)該比M1早關(guān)晚開。

減小米勒效應(yīng)
圖2:M1(藍色)和M3(綠色)之間的柵極驅(qū)動波形顯示要保證電路可靠運行,需要確保時間準確(水平方向表示時間,垂直表示柵極驅(qū)動電壓)

兩條延遲線路的取決于所使用的MOSFET,它們?yōu)镸1和M3創(chuàng)造出控制電壓。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(yīng)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(yīng)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里。

集成電路U2創(chuàng)造了一個脈沖寬度調(diào)節(jié)電阻R17之間的控制信號,這個信號分別進入兩條延遲線。通過延遲線后,由于兩條通道延遲線使它分別經(jīng)歷了前緣和后緣的延遲。這就是MOSFET M1和M3之間產(chǎn)生柵極驅(qū)動電壓的過程(圖2)。

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