在開關(guān)電源領(lǐng)域，深入理解死區(qū)時(shí)間這一關(guān)鍵概念至關(guān)重要，它對(duì)電源性能有著深遠(yuǎn)影響。
一、死區(qū)時(shí)間概念
開關(guān)電源中，死區(qū)時(shí)間特指開關(guān)管切換時(shí)兩管關(guān)閉的時(shí)間差。這一設(shè)計(jì)旨在防止上下管同時(shí)導(dǎo)通引發(fā)短路，避免燒毀開關(guān)管，確保電路安全穩(wěn)定運(yùn)行。盡管死區(qū)時(shí)間的存在是出于保護(hù)目的，但其長(zhǎng)短會(huì)顯著影響開關(guān)電源的效率、穩(wěn)定性及壽命，降低死區(qū)時(shí)間成為提升電源性能的關(guān)鍵路徑。
二、死區(qū)時(shí)間成因
開關(guān)管特性 ：開關(guān)管的開關(guān)時(shí)間、截止時(shí)間、導(dǎo)通電阻等參數(shù)與死區(qū)時(shí)間緊密相關(guān)。開關(guān)時(shí)間越長(zhǎng)，死區(qū)時(shí)間反而越短；截止時(shí)間越短，死區(qū)時(shí)間則越長(zhǎng)。
負(fù)載電感 ：負(fù)載電感對(duì)電壓、電流變化速率有抑制作用，還能儲(chǔ)存電能，減少開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)交流電壓變化時(shí)間，其值越大，死區(qū)時(shí)間越短。
電容因素 ：開關(guān)管切換時(shí)，電容可提供瞬時(shí)電流，緩沖電流變化，從而減小死區(qū)時(shí)間。
輸入電壓 ：輸入電壓影響電路中電流和電壓變化速度，進(jìn)而作用于死區(qū)時(shí)間。
三、死區(qū)時(shí)間影響
功率損耗 ：死區(qū)時(shí)間內(nèi)兩開關(guān)管關(guān)閉，電源瞬時(shí)不供負(fù)載電流，產(chǎn)生功率損耗，是開關(guān)電源面臨的重要問題之一。
滯后現(xiàn)象 ：死區(qū)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致開關(guān)管導(dǎo)通出現(xiàn)滯后，限制導(dǎo)通時(shí)間，使開關(guān)管響應(yīng)控制信號(hào)延遲，降低電源工作效率。
EMC 問題 ：死區(qū)時(shí)間易引發(fā)電磁干擾噪聲，干擾其他電路工作，對(duì)電源電磁兼容性構(gòu)成挑戰(zhàn)。
四、死區(qū)時(shí)間必要性
死區(qū)時(shí)間控制通過調(diào)節(jié) MOSFET 驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通時(shí)間，防止開關(guān)轉(zhuǎn)換期間直通電流流過主功率 FET。確保低側(cè) FET 柵極驅(qū)動(dòng)電壓足夠低后，高側(cè)驅(qū)動(dòng)器才可導(dǎo)通；在功率 FET 結(jié)處電壓（Vdrain）足夠低前，不允許低側(cè)驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)開，TTL 兼容 DT 端子連接到功率 FET 結(jié)點(diǎn)，以保障電路穩(wěn)定運(yùn)行。
五、優(yōu)化策略
選用低導(dǎo)通電阻 MOSFET 作為同步管替代續(xù)流二極管，可降低導(dǎo)通損耗，縮短死區(qū)時(shí)間。
通過增加通電區(qū)面積等手段，降低寄生二極管導(dǎo)通電阻，減少其對(duì)死區(qū)時(shí)間的影響。
合理設(shè)置死區(qū)時(shí)間，在防止上下管同時(shí)導(dǎo)通的前提下，調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間大小以提升開關(guān)電源效率，找到性能與安全的平衡點(diǎn)。
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