Estoy un poco perdido cuando trato de optimizar un convertidor DC-DC (Half Bridge) y selecciono mis MOSFET. Hasta 200 V obtengo buenos resultados (los tiempos de conmutación del MOSFET son rápidos ~ 20 ns y el diodo antiparalelo también es muy rápido: Qrr es inferior a 1 uC). Para voltajes más altos, el MOSFET aún puede cambiar muy rápido ~ 20 ns, aunque el diodo antiparalelo sea malo: Qrr del orden de 20 uC o incluso más. Esto provoca pérdidas de conmutación muy altas, por ejemplo, a 20 kHz (bueno, a cualquier frecuencia, pero alrededor de esa frecuencia se vuelven importantes en comparación con las pérdidas por conducción).
Ahora, la pregunta: a voltaje (s) alto (er), el diodo antiparalelo es malo en la conmutación (Qrr alto), aunque su caída de voltaje directo suele ser bastante buena (a veces menos de 1 V). Realmente no me importa ya que quiero usar un convertidor síncrono (usando un MOSFET en modo de conducción inversa). ¿Debo poner un diodo rápido (con Qrr bajo ~ 0.3 nC, pero con una caída de voltaje directo más alta) en paralelo al MOSFET, qué sucedería? ¿Seguiría encendiéndose el diodo del cuerpo integrado debido a un V_F más bajo (aunque esto sucedería después de que se encendiera el diodo rápido) o podría aprovechar la velocidad de conmutación del diodo adicional y cortocircuitarlo con el MOSFET solo unos pocos ns después de antes ? ¿El diodo del cuerpo podría encenderse ?
Básicamente: el diodo de cuerpo lento (pero con "buenas" propiedades de conducción: V_F bajo) del MOSFET todavía se encendería aunque un diodo rápido (pero con "malas" propiedades de conducción: V_F más alto para la misma corriente) está en paralelo a ¿él?
Espero que mi pregunta haya sido clara. Siéntase libre de preguntar otros detalles si los necesita. Enlaza/cita cualquier documentación útil si es posible.
Pensamientos adicionales : dado que el diodo del cuerpo puede comenzar a cambiar (de todos modos) cuando el diodo externo ya está conduciendo (por lo tanto, tiene una caída de voltaje inferior a, digamos, 2 V), el diodo del cuerpo causaría pérdidas de energía muy bajas porque el voltaje de bloqueo ahora es 2V , no los (digamos) 200V cuando el diodo externo estaba bloqueado. Las pérdidas de conmutación adicionales causadas por el encendido no deseado del diodo del cuerpo pueden no valer la pena considerarlas. ¿Bien?
Después de discutir esto en la universidad, aquí está la respuesta: no, no es posible.
Porque si el diodo externo tiene un valor V_F más alto, será cortocircuitado por el diodo interno del cuerpo del MOSFET de bajo V_F alto Q_rr. Por lo tanto, a su vez, el diodo del cuerpo interno tendrá las mismas pérdidas de conmutación, ya que el diodo externo prácticamente nunca entra en modo de conducción.
La única "solución" parece ser obtener un poco más alto (~ 10-20%) R_DS, en MOSFET que tiene un mejor diodo (10-20 veces menor Q_rr) y eventualmente poner más MOSFET en paralelo en orden para reducir las pérdidas por conducción.
bobbi bennett
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