117、LLC谐振变换器的开关管损耗计算
117、LLC谐振变换器的开关管损耗计算去年调试一个3kW的LLC电源,满载跑温升,MOSFET散热器温度直接飙到105℃。一开始以为是磁件问题,折腾了两天,最后用红外热成像一看——两个MOS管温度差了将近15℃。拆下来测驱动波形,一个关断斜率明显偏缓。这才意识到,开关管损耗计算这关没过好,设计余量全被吃掉了。LLC的软开关特性让很多人放松警惕,觉得ZVS了损耗就小到可以忽略。实际调试中,轻载下的硬开关、死区时间设置不当、结电容充放电,这些损耗加起来能把效率从95%拉到92%。今天把这笔账算清楚。损耗构成的真实分布LLC的开关管损耗不是教科书上那几项简单相加。实测下来,主要分这几块:导通损耗:这个最直观,但很多人算错。LLC电流是正弦半波,不是方波。用有效值算导通损耗时,要取谐振电流的有效值,不是平均值。一个常见错误:直接用输出功率除以输入电压算电流,那算出来的是平均值,用在MOSFET上误差能到30%。开关损耗:虽然ZVS,但开通损耗确实接近零,关断损耗却不容忽视。LLC在关断时刻电流不为零,这个电流乘以电压交叠区,就是关断损耗。轻载时ZVS可能丢失,开通损耗也会冒出来。驱动损耗:这个容易被忽略。大功率LLC常用SiC或GaN,驱动电荷大,驱动IC的功耗可能达到1-2W。我见过一个设计,驱动电阻选太大,开关速度慢,损耗全耗在驱动回路里。体二极管反向恢复损耗:LLC死区时间内,电流通过体二极管续流。如果死区时间太长