ZHCAG92 September 2026 LMG3526R030
通过PLECS仿真验证自适应死区时间控制技术的有效性。仿真拓扑为全桥LLC,额定输入400V,额定输出48V,额定功率3kW。其拓扑架构和关键电路参数如 图 3-1 所示:
图 3-1 仿真验证电路拓扑图和关键参数可参考 图 3-2 方案在官方PLECS模型的基础上对LMG3526的ZVD功能进行补充建模。自适应死区时间控制策略的PLECS实现可参考 图 3-3。
图 3-2 LMG3526 ZVD功能PLECS建模
图 3-3 自适应死区时间控制器PLECS建模图 3-4 展示了稳态下的原边波形,Qs1的死区时间已收敛至TT+T3rd_ZVD。放大的波形显示了非ZVD检测管Qs2的开启状态,通过对Qs2的死区时间做补偿,可以消除T3rd_ZVD的影响,此处Qs2的死区时间约等于TT,GaN进入第三象限的时间非常短。
图 3-4 原边稳态仿真结果图 3-5 和 图 3-6 分别展示了副边在稳态BCM和DCM工况下的波形。与原边情况类似,Qp1的死区时间收敛至TT+T3rd_ZVD。放大的波形显示了非ZVD检测管Qp2的开启状态,补偿后的死区时间约等于TT,第三象限损耗非常小。
图 3-5 副边BCM稳态仿真结果
图 3-6 副边DCM稳态仿真结果表 3-1 总结了不同工况下的原副边的第三象限导通损耗。当使用基于ZVD的自适应死区时间控制时,原边和副边GaN的第三象限导通损耗都会显著降低。唯一例外的是,在欠谐振重载时,副边DCM峰值电流较大,Rdson压降会短暂超过反向导通电压,导致第三象限导通损耗显著增加。即使是在这种异常情况,自适应死区时间控制也能最大程度地降低第三象限导通损耗。
| Power | Side | fs = 140kHz | Fs = 170kHz (Resonant) |
fs = 200kHz | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ZVD-DT | 250ns Fix | ZVD-DT | 250ns Fix | ZVD-DT | 250ns Fix | ||
| P = 3000W | Primary | 0.08W | 1.02W | 0.07W | 0.95W | 0.13W | 1.38W |
| Secondary | 9.7W | 14.8W | 0.03W | 3.7W | 0.09W | 5.03W | |
| P = 1500W | Primary | 0.09W | 1.45W | 0.09W | 1.21W | 0.07W | 1.06W |
| Secondary | 0.07W | 1.06W | 0.03W | 0.73W | 0.07W | 1.84W | |