![]() 图 1 所示 PFC 旁路二极管 D2 的作用是什么,已经是一个是老生常谈的事,今天我们来好好的讨论下 网上有这么几种说法: 1、当启动的时候,冲击电流是从 D2 流过,D2 是慢管耐冲击电流比较大,D1 是快管,会损 坏二极管。 对于这一个观点,我觉得是次要原因,因为我们随意找一个 600V/10A 的快管,他的冲击电 流也不小的,如下图所示 120A. ![]() 我们电源一般的要求冲击电流时不会允许这么大,一般我们都会在输入回路里面加 NTC 这 就会大大的减小了冲击电流,还有就是没有 D2 开机的瞬间 L1 是会串在里面,L1 时有一定 的感抗 这样冲击电流应该会更小,更不能说明是保护 D1 的作用了 在这里好像有点说不过去,难道这种说法时错误的吗??应该也不会 据我所知道是以前是没有这个二极管的,后来随着技术的的发展而加上的。 原因是 CCM 模式的 PFC 二极管的反向恢复电流太大,损耗比较大,PFC mos 管的温升高 效率做不上去,技术的发展碳化硅二极管的应用开始流行在 CCM 模式里面,碳化硅二极管 与普通的快恢复的二极管优势很明显,我们有做个实验用普通的快恢复二极管做的 500W PFC 就换一个碳化硅,输出功率不变的情况下,输入会少 7W,效率明显提升很多,虽然成 本上去了,但是散热成本降下来了,综合来看,成本上升很小,但是正确效率提升是一个大 的亮点,这有点扯题外话了。碳化硅二极管的特性是耐冲击电流太小。 ![]() 如下图就是碳化硅的参数 ![]() 从上图中我明显看到碳化硅的冲击电流只有 30.5A 还是在 25 摄氏度,高温下更低。 随着碳化硅二极管的应用,D2 就必须的用。 2、看上面的描述。感觉是不用碳化硅就不需要了用了?临界模式下 PFC 都是快恢复的二极管 应该不用也可以,我有实验过不用,反复开机没有任何问题。但是很多工程师会有一下 的疑问。 图 5 所示: ![]() 如果没有旁路二极管 D2,开机时的冲击电流比较大直接流过 PFC 电感 L1,现在很多的 PFC 电感是铁氧体的磁芯,会出现饱和现象,有了 D2 可以起到一个很好的保护作用 乍一听好像是这样,但是仔细想想,当冲击电流来的时候电感饱和又会怎么样了,因为这个 时候我们的 PWM 还没有输出,就算饱和了也没有事情,等我们的 PWM 发出的时候,电感 已经恢复了。 这是一个我们值得深思的问题,感觉不用是可以的,是不是大家看到 CCM 模式有用就随大 众加了,真的是这样吗,我想当然是不可能的 这个 D2 的出现还有一个非常大的原因就是随电源技术的发展,各种可靠性实验越来越多 其中的雷击实验是越来越严酷,现在有些客户可能要求差模与共模都是 10KV 内阻 2 欧姆 在这么严酷的实验要求下,D2 就应运而生了。当我说到这里的时候有很多的工程师都来知 道怎么回事了,特别是经常做雷击实验的工程师肯定是深有体会。下面我们来分析是什么原 因。 ![]() 如图 6 所示 当 PWM 驱动波形是高电平时,MOSFET 打开,电流从 L1 流入 MOSFET ,这时候 MOSFET 雷 击的浪涌电流正好发生,那么一个很大的电流将进入 L1 与 MOSFET,L1 会出现饱和,一但 饱和,我们的电感就相当与短路,那 MOS 管 Q1 上的压降等于输入电压,因为 MOS 管是在 开通状态,现在的 MOS 管等于是一很小的电阻,一般都是 mΩ级别,那 MOS 管的电流一定 会过应力而损坏 MOSFEG。 有人会问我的 L1 电感非常强壮,不会出现饱和,这种可能性太小了,雷击浪涌实验感应过 来的电流一般都是几百上千安培,你的有多大的电感,假设这种情况成立,L1 上可以承受 这么大的电流,电感上的自感电动势也非常高,会使得 A 点电压过高,也有会使整流桥电压过应力损坏。 |