ZHDA146 January   2026 LMG3522R030

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2飞跨电容器开关单元的工作原理
    1. 2.1 三电平飞跨电容器开关单元的开关模式
  6. 3飞跨电容器开关单元的设计注意事项
    1. 3.1 导通和开关损耗
      1. 3.1.1 交流导通损耗
      2. 3.1.2 AC 开关损耗
    2. 3.2 无源元件设计
      1. 3.2.1 升压电感器设计
      2. 3.2.2 直流链路高频率纹波
      3. 3.2.3 飞跨电容器设计
    3. 3.3 布局布线注意事项
    4. 3.4 预充电网络
  7. 4实验结果
    1. 4.1 为 TIDA-010957 的飞跨电容器进行预充电
    2. 4.2 稳态运行情况
  8. 5总结
  9. 6参考资料

2 飞跨电容器开关单元的工作原理

三电平飞跨电容器开关单元图 2-1 三电平飞跨电容器开关单元

在三电平开关单元中，可以找到以下元件，如图 2-1 所示：

  • S1、S2、S3 和 S4 是四个电源开关。
  • CFC 是飞跨电容器。
  • LSW 是开关节点电感。
  • CDC 是直流链路电压电容器。

请注意，此拓扑被视为升压转换器拓扑，其中 VSW 电压始终低于直流链路电压 (VDC)。

在该拓扑中，通过合理的晶体管导通组合，实现开关节点输出的三种电压电平：

  1. 输出等于 Vdc：S1 和 S2 导通。
  2. 输出等于 0V：S3 和 S4 导通。
  3. 输出等于 V_DC-V_FC：S1 和 S3 导通。
  4. 输出等于 V_FC：S2 和 S4 导通。

从第三和第四种开关状态可以看出，保持两个电容（Vfc 和 Vdc）电压恒定是非常重要的。如果飞跨电容器电压被控制为直流链路电压的一半，在该情况下可确保开关节点电压为直流链路电压的一半。