pérdida de conmutación ls-FET sincrónica y minimización del tiempo muerto

  

el uso de un diodo Schottky en paralelo con el MOSFET del lado bajo evitará que el diodo del cuerpo conduzca

¿Será realmente? Veo esto mucho, y un análisis ingenuo lo sugeriría. Después de todo, el voltaje directo de un Schottky es menor que el de la unión PN de silicio del diodo del cuerpo, entonces, ¿cómo podría el diodo del cuerpo convertirse en polarización directa si el Schottky está primero polarizado hacia adelante?

Pero esto descuida que los circuitos reales tienen inductancia. Realmente lo que tienes es esto:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

(CircuitLab no parece tener el símbolo Schottky apropiado)

Ahora digamos que configuramos \ $ V_ {GS} = 0V \ $. El \ $ I_ {DS} \ $ actual que fluía en el canal ahora debe encontrar otra ruta. Puede atravesar el diodo del cuerpo, D1, o el Schottky, D2. La ruta a través de D1 tiene una inductancia muy pequeña, porque la ruta actual necesita moverse una distancia microscópica. Sin embargo, D2 está quizás a algunos milímetros de distancia, lo que tiene, incluso con las partes SMT más pequeñas, muchos órdenes de magnitud más inductancia .

Por lo tanto, al menos durante un breve período después de que el canal MOSFET se cierre, la corriente pasará por el diodo del cuerpo. La inductancia adicional (L2) pone un límite a la velocidad a la que puede aumentar la corriente a través de D2, y como la tensión a través de L2 está sujeta a la tensión directa de D1, menos la tensión directa de D2, la corriente no puede subir tan rápido. / p>

Claro, L2 no es tan grande, y no tienes que esperar eso por mucho tiempo. Pero el objetivo de esta rectificación síncrona es evitar la conducción a través de cualquiera de estos diodos, por lo que, naturalmente, va a hacer este tiempo lo más corto posible. A la luz de esto, ¿agregar D2 realmente hace algo?

  

¿Existe un procedimiento para encontrar un tiempo muerto pequeño pero seguro para los PWM complementarios?

No creo que haya ningún método mágico. Mida con precisión con un alcance y lea las hojas de datos cuidadosamente. Dependiendo del tipo de controlador de puerta que esté utilizando, tal vez haya cosas que pueda hacer para que el retardo de conmutación de la puerta sea más pequeño y más predecible. Por ejemplo, si hay BJT de emisor común en su controlador de puerta, entonces puede usar una pinza Baker . También es común diseñar controladores de compuerta para que reciban más corriente de la que pueden generar, por lo que el apagado es más rápido que el encendido. O bien, puede medir el retraso de almacenamiento con precisión y compensar el software.

También puede hacer cosas para limitar la corriente de disparo directo, incluida una resistencia o una pequeña inductancia en la trayectoria, por ejemplo. Sin embargo, esto funciona solo hasta cierto punto, ya que al introducir algo así también se está introduciendo una pérdida adicional.

1. Su afirmación es correcta: la pérdida de conmutación del lado bajo no es exactamente cero, pero se ignora ya que durante la conmutación \ $ V_ {DS} \ $ se sujeta a una caída de diodo ya sea por el diodo interno o Schottky externo. La pérdida de conducción es dominante en el lado bajo. Un Schottky externo no plantea ningún problema (siempre y cuando esté calificado para la tarea) y es una parte normal de un diseño de dólar síncrono típico. Muy a menudo se omite como una medida de ahorro de costos (tener una pequeña pérdida adicional en el MOSFET no es una gran multa).

2. Iterativamente a través de la medición suele ser el camino a seguir, si el controlador tiene un tiempo muerto ajustable. Muchos controladores tienen un ajuste automático de tiempo muerto en estos días (con un tiempo muerto mínimo fijo), pero si el suyo no lo tiene, es mejor usar un alcance y un ajuste de prueba-medida hasta que obtenga un resultado satisfactorio. Los parámetros de cambio de la hoja de datos son a menudo típicos y solo son válidos en ciertos puntos operativos, lo que le permite juzgar qué es necesario y cuánto margen permitir.