Pérdida de conmutación en un convertidor síncrono (buck, boost o buck-boost) cuando se produce una carga ligera

Para los fines de esta discusión, hay tres tipos de controladores / convertidores de sincronización síncrona:

1. Aquellos que no tienen PFM de carga ligera, salto de pulso, modo de ráfaga o modo de emulación de diodo. Estos funcionarán en CCM todo el tiempo, y cuando la corriente de carga no exceda la mitad de la corriente de ondulación de pp, la corriente del inductor será negativa en cada ciclo y usted tendrá mayores pérdidas de conmutación en uno de los modos de carga liviana como el punto Olin fuera.

e.g. TPS54622

2. Aquellos que tienen algún tipo de operación de carga ligera.

e.g. TPS54623

3. Aquellos que tienen una opción de entrada o programable para CCM forzado (si, por ejemplo, desea evitar el cambio de frecuencia, tal vez permanecer fuera de la banda de audio en ciertos momentos) o dar la opción de un modo de carga liviana.

e.g. LM5160

Cuando la corriente del inductor es positiva, el interruptor superior se apaga primero, seguido de un tiempo muerto. Durante el tiempo muerto, si hay suficiente corriente para desplazar la capacitancia del nodo del interruptor a tierra (o una caída del diodo del cuerpo por debajo de la tierra), el interruptor inferior se encenderá con muy poco voltaje a través de él. Por lo tanto, conmutación de voltaje cero o conmutación suave.

Si siempre está en CCM y la corriente del inductor se torna negativa, digamos sin carga, entonces cuando el OP apunta hacia afuera cuando el interruptor inferior se apaga con corriente negativa, los interruptores suaves del interruptor superior, y si los FET son iguales número de pieza que ambos tendrían aproximadamente la misma pérdida de conmutación. Sin embargo, es común elegir diferentes FET para el control y sincronizar los FET para optimizar las pérdidas de conducción y de conmutación en función de la relación de conversión, por lo que podría haber pérdidas de conmutación asimétricas debido a la carga adicional de la compuerta y las pérdidas de transición en un FET frente a otro. / p>     

No está claro lo que está preguntando, pero la corriente del inductor nunca se vuelve negativa en una fuente de alimentación de conmutación correctamente controlada.

Con la rectificación síncrona y en modo discontinuo, corre el riesgo de dejar el interruptor síncrono demasiado tiempo y, por lo tanto, permitir la corriente del inductor inverso. Así que no hagas eso.

En el modo discontinuo, cerca del final del sincronizado en el intervalo, la corriente del inductor es baja de todos modos, ya que va exactamente a cero al final del intervalo. Por lo tanto, las pérdidas adicionales son menores si apaga el interruptor síncrono un poco antes. Se obtiene una caída de voltaje adicional de una caída de diodo para la corriente del inductor cuando es baja y está a punto de ser cero de todos modos, por lo que realmente no hay mucho problema.

En general, la corriente de disparo y reversa que deja el interruptor síncrono demasiado tiempo es peor que la caída de diodo adicional por un corto tiempo, especialmente al final de un impulso de conducción discontinua.