说明书下载产品故障解决技术知识使用及保养

半导体开关的使用及保护

得到应用的拓扑都能达到稳定状态。若拓扑测试时不满足ΔIon=ΔIoff,则电感电流在每个周期都会增加,从而不断增大,几个周期后就可能达到不可控电流值。此累积的电流(电厂能量)增量或减量称为阶跃量,仅由电感寄生因素ESR和DCR决定。开关导通时即使感应电压没有损坏开关,此电流也会损坏开关。

注意:电感方程V=ldI/dt表示理想情况,忽略了电感寄生电阻DCR,因此前面推导时假设R=0.

实际电源中用现代半导体器件(如MOSFET)代替机械开关,不仅可以实现可靠导通和判断,还可以获得高开关频率。但需要注意半导体器件的额定值。

半导体器件与机械开关不同,不允许超过其最大额定电压,否则会很快损坏器件。因此大部分MOSFET都不允许超过其电压的额定值。

注意:有一些雪崩额定MOSFET可以在一定程度上钳位电压。它通过内部钳位消耗过电压的能量来承受一定过电压(能量)同时产生很大温升,因此仅能维持很短时间。

半导体器件的最大额定电流取决于其内部相对较慢的发热效应。因此,可以在短时间内一定程度上超过此额定电流。功率变换器在非正常工作状态下(如过载,极端情况为输出短路)可以允许一定程度的过流,但不能长期使器件工作于过流状态,也不能超过额定电压。

实际应用中需要设计变换电路、选择开关器件,然后制作PCB,特别注意防止可能危害开关器件及其他半导体器件的电压尖峰。有时需要在开关两端增加缓冲电路或钳位电路,保证任何电压尖峰在其额定电压之内。

常用限流电路防止开关和变换器过流。检测电感或开关中的电流并与设定的电流阈值比较,当其超过设定电流时,控制电路立刻迫使开关在此周期剩余时间内关断,从而保护开关。此周期不会对下一开关周期产生影响,因此每一开关周期都重新开始,并通过实时检测电流来确保安全。当过流时保护电路启动,此保护动作可以持续几个周期直到过流消失。



西方节选自《精通开关电源设计》,由镭之源激光电源整理

全国客服热线:
4000843611
山东镭之源激光科技股份有限公司/激光电源
山东省济南市高新区颖秀路1356号知慧大厦二楼

Copyright © 2015 山东镭之源激光科技股份有限公司/激光电源 鲁ICP备10023499号 All Rights Reserved 版权所有