提升电源系统可靠性的有效选择

对于LLC 电路来说死区时间的初始电流为

而LLC能够实现ZVS必须满足

而最小励磁电感为

根据以上3个等式，我们可以通过以下三种方式让LLC实现ZVS.

第一， 增加Ipk.

第二， 增加死区时间。

第三， 减小等效电容Ceq即Coss.

从以上几种状况，我们不难分析出。增加Ipk会增加电感尺寸以及成本，增加死区时间会降低正常工作时的电压，而最好的选择无疑是减小Coss,因为减小无须对电路做任何调整，只需要换上一个Coss相对较小MOSFET即可。

5. Infineon CoolMOS CFD系列

Infineon CoolMOS CFD2是Infineon CoolMOS CFD系列的第二代产品也是目前市场上第一颗650V并且带快恢复二极管的650V高压MOSFET.

极低的Qrr和trr使得该MOSFET可以轻松的应对LLC硬关断时各种现象。图8中是CoolMOS CFD2 Qrr和其他系列的MOS的对比，可以明显的看见Cool CFD2 (IPW65R080CFD)的Qrr要远远低于其他系列。图9是LLC 电路发生硬关断的波形比较，此时由于二极管反向恢复所产生的峰值电压要远远小于其他型号MOSFET. 因此CoolMOS CFD2在LLC拓扑电源系统发生启机，动态负载，过载，短路等异常情况下表现出更高的可靠性。

图8 CoolMOS CFD2 Qrr和其他系列的MOS的对比

同时我们在图9中比较了CoolMOS CFD2(IPW65R080CFD)和其他型号同类型的MOSFET的Coss.

图9 CoolMOS CFD2(IPW65R080CFD)和其他型号同类型的MOSFET的Coss

在Vds电压高于100V时，CoolMOS CFD2的Coss要比其他的MOSFET小一半左右。

更低的Coss使得LLC更容易实现ZVS,从而进一步提升电源系统效率。

图10 对比结果

6. 结论

LLC 拓扑广泛的应用于各种开关电源当中，而这种拓扑在提升效率的同时也对MOSFET提出了新的要求。不同于硬开关拓扑，软开关LLC谐振拓扑，不仅仅对MOSFET的导通电阻(导通损耗)，Qg(开关损耗)有要求，同时对于如何能够有效的实现软开关，如何降低失效率，提升系统可靠性，降低系统的成本有更高的要求。英飞凌CoolMOS CFD2系列，具有快速的体二极管，低Coss,高达650V的击穿电压，使LLC拓扑开关电源具有更高的效率和可靠性。