高頻功率變換器及諧振門極驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究.pdf

1、半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為功率變換器向高頻化、小型化、高功率密度、高可靠性方向發(fā)展，提供了技術(shù)上的可能性。然而，在工作頻率(>1MHz)提高的同時(shí)，傳統(tǒng)電壓源型驅(qū)動(dòng)(Voltage Source Driver，VSD)電路的驅(qū)動(dòng)損耗和開(kāi)關(guān)損耗也會(huì)成比例的增加，從而會(huì)降低高頻功率變換器的效率。因而，為了解決傳統(tǒng)VSD電路的這些問(wèn)題，諧振型門極驅(qū)動(dòng)技術(shù)(Resonant Gate Driver，RGD)被提出。諧振門極驅(qū)

2、動(dòng)電路利用LC諧振原理，回收功率開(kāi)關(guān)管等效輸入電容上儲(chǔ)存的驅(qū)動(dòng)能量，進(jìn)而減小高頻驅(qū)動(dòng)損耗。
　　本論文首先介紹了MOSFET的基本知識(shí)，傳統(tǒng)VSD電路的工作原理、各部分損耗的計(jì)算方法及VSD電路的缺點(diǎn)。
　　其次，將現(xiàn)有的諧振驅(qū)動(dòng)電路分為電感電流連續(xù)和斷續(xù)兩類，并舉例分析了這兩類諧振驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)。本文選用了三種諧振驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行研究，詳細(xì)分析了這三種諧振驅(qū)動(dòng)電路的工作原理、各部分損耗及計(jì)算方法，并用Pspice仿真軟件驗(yàn)證了

3、所用方法的可行性。其中一種諧振驅(qū)動(dòng)電路是對(duì)原有方法改進(jìn)后提出的，電路中應(yīng)用了耦合電感，其電感電流斷續(xù)，以恒流驅(qū)動(dòng)功率MOSFET開(kāi)通關(guān)斷，可以更大程度地減小驅(qū)動(dòng)損耗。為了設(shè)計(jì)出最優(yōu)的諧振驅(qū)動(dòng)電路，綜合考慮諧振驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)損耗、功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗和其體二極管損耗之間的關(guān)系，對(duì)諧振電感進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。用優(yōu)化后的諧振電感值，求得三種諧振驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)損耗，并與傳統(tǒng)VSD電路的驅(qū)動(dòng)損耗進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明諧振驅(qū)動(dòng)電路可以有效減小驅(qū)動(dòng)損耗，提高