Infineon MOSFET 于switch power應用中軟/硬切換建議

硬切換

什么是硬切換？當電晶體開關時電壓和電流出現重疊時，就會出現硬切換。這種重疊會造成能量損失，可透過提高 di/dt 和 dv/dt 將能量損失降至最低。然而，快速變化的 di/dt 或 dv/dt 會產生 EMI。因此，應最佳化 di/dt 和 dv/dt 以避免 EMI 問題。

為了最大限度地減少 EMI 影響并提高效率，一種名為準諧振開關的改良硬切換技術應運而生（主要用于反激式轉換器）。什么是準諧振（谷值）切換？當汲極和源極之間的電壓處于最小值（谷值）時開啟晶體管，以盡量減少開關損耗并提高效率。當電壓處于最小值時開關電晶體，有助于減少導致電磁干擾的硬切換效應。在偵測到波谷時開關，而不是在固定頻率時開關，會產生頻率抖動。這樣做的好處是分散射頻輻射頻譜，從整體上減少 EMI。

英飛凌 CoolMOS 系列針對硬切換拓樸結構的建議：對于硬切換應用，英飛凌推薦使用 CoolMOS C7/G7 和 CoolMOS P7。

軟開關（諧振）

什么是軟（諧振）開關？軟開關是指在開關接通或斷開之前，先將一個電氣參數（電流或電壓）置零。這有利于降低損耗。平滑的諧振開關波形還能盡量減少電磁干擾。相移 ZVS 和 LLC 等常見拓樸結構僅在接通時才進行軟開關。

零電壓開關(ZVS) 和零電流開關 (ZCS) 有什么不同？

如這兩個名稱所暗示的，在開關發(fā)生之前，電晶體內的電壓或電流均為零。

- 對于 ZVS，電晶體將在 VDS 電壓為零時導通，以減少導通開關損耗。

- 對于 ZCS，電晶體將在 ID 電流為零時關斷，以減少關斷開關損耗。

為什么需要堅固或快速的體二極體？

大多數諧振電路都是半橋或全橋拓撲結構（2 或 4 個電晶體）。

隨著晶體管的開關，能量可能會留在晶體管中，從而導致故障。由于開關時間的原因，如果這種情況只是偶爾發(fā)生，那么堅固的體二極體就足夠了。（CoolMOS P7）。如果因為轉換時間較快，這種情況會持續(xù)發(fā)生，則需要一個快速體二極體，以確保所有能量都會離開電晶體（CoolMOS CFD7 系列）。

英飛凌 CoolMOS 系列推薦用于軟切換（共振）拓撲結構

對于相移 ZVS 和 LLC 等軟開關應用，英國飛凌推薦使用 600 V CoolMOS CFD7 或 600 V CoolMOS P7 系列。