半桥LLC空载电压尖峰的电路设计改善方案

半桥LLC空载电压尖峰问题可通过改善电路设计解决。采用小漏源电容和良好恢复特性的功率管，减少导通死区时间，可消除直通电流，降低电压尖峰。死区时间变化可能影响ZVS状态和DC/DC输出二极管电压应力。

半桥LLC空载电压尖峰的电路设计改善方案

半桥电路在空载时，由于上管的占空比很小（可能为0），电路下面的谐振电容电压会很低，这就容易导致了下管在导通时，流过谐振电感的电流不能反向。今天分享在网上看到的干货。

在半桥电路中，当下管关断后下管的体二极管进行续流时，上管被开通了，导致了“瞬时直通”，直通电流被二极管强迫恢复关断，随后在寄生电感上造成压降，叠加在下管（关断状态）。

“瞬时直通”的主要原因是因为功率管漏源电容瞬时充放电，反向二极管的反向恢复。

如果想要减少功率管的电压尖峰，可以采用漏源电容更小和恢复特性比较好的功率管，能够在体二极管关断时，更快消除直通电流，减少电压尖峰。

此外，当想要减少上下管的导通死区时间，可以在下管关断后，二极管还没完全导通的时候，将上管开通，减少反向恢复电流（电流通过功率管本体然后功率管关断比电流流过反向二极管后关断的反向恢复电流要小），这样也可以达到降低电压尖峰的目的。

我们拿死区时间为190nS和120nS来测试，这是 死区190nS时的下管电压尖峰

死区120nS时的下管电压尖峰

可以看出，将死区时间减少到120nS，下管的电压尖峰会从620V下降到496V，从而满足降额。

这里要注意，如果是工作在ZVS状态，死区时间对功率管的电压应力就不会有影响，但如果工作在非ZVS状态，在空载状态时，功率管和输出二极管的电压应力为最大，也就是说，如果死区的改变导致了功率管ZVS状态发现变化，同时也需要主要DC/DC输出二极管的电压应力。