电流源驱动并联MOSFET+boost+变换器的设计

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1、第四届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集电流源驱动并联MOSFETboost变换器的设计焦伟光，葛芦生，陈宗祥，刘雁飞(安徽工业大学电力电子与电力传动重点实验室，马鞍山，243000)DesignofBoostConverterBasedonCurrentSourceGateDriveandParallelingofPowerMOSFETsJiaoWei—guang，GeLu—sheng，ChenZong—xiang，“uYan—fei(KeyLabofPowerElectronics＆MotionControl，AnhuiUniv

2、ersityofTechnology，Maanshan，243000)ABSTRACT：Thispaperpresentsanoveldesignofboostconverter．UsingtwoparallelMOSFETsandcurrentsourcegatedriver,theconvertercanachievetheoutputof42Vataswitchingfrequencyof400kHZtomeettherequirementoftheautomotivepowersupplies．Comparingtotheconv

3、entionalvoltagegatedriver,thecurrentsourcedrivercanreducetheswitchinglossunderhigh·frequencycondition．ParallelingofpowerMOSFETsCanachievehigherpoweroutput．However,dynamiccurrentandtransitionenergyunbalanceresultingfromPCBlayoutasymmetryandparametermismatcharetwodisadvanta

4、gesforparallelingofpowerMOSFETs．Theinfluenceofleadinductanceoncurrentunbalanceandtransitionenergydifferentialshasbeenevaluatedbycomputersimulations．Basedontherelatedtheoryandsimulations。theproposedboostconverterWasdesigned．Experimentalresultsshowthattheproposedboostconver

5、tercallreducetheswitchinglossandparallelcurrentunbalanceCallbeconstrainedtomodestlevel．KEYWORDS：currentsourcegatedriver,parallelMOSFFrscurrentbalanceboostconverter摘要：本文提出了一种新型的boost变换器的设计。该变换器通过采用两个并联的P-MOSFET(PowerMetal-Oxide-SimiconductorTypeFieldEffectTransistor)作为主电路开

6、关管，并利用新型的电流源驱动方式控制并联MOSFET的开通关断，达到汽车电源所需要的400KHz、42V的稳定输出。高频状态下，电流源驱动相对于传统的电压源驱动可以减小开关管的开通关断损耗，而并联IdOSFET可以扩大电路的电流容量。然而，由于PCB(PrintedCircuitBoard)引线布局不对称以及器件参数的差异引起的电流分配不均是制约MOSFET并联的不利冈素。本文通过理论及仿真分析了引线电感对并联基金项目：国家自然科学基金项目(50777001)ProjectsupportedbyNationalNaturalScience

7、FoundationofChinaMOSFET电流分配的影响，并根据仿真结果及相关理论，设计出了开关频率400KHz，输出电压为42V的boost变换器。实验证明本文提也的boost变换器不仅可以缩小开通关断时间，而且可以使得并联MOSFET达到理想的均流效果。关键词：电流源驱动，并联MOSFET，均流，boost变换器1引言高频、高容量、高效率已成为当今DC—DC开关电源几个主要的发展方向。boost变换器作为开关电源的一种，可以满足直流升压的需要，因而在开关电源领域有着广泛的应用。随着汽车技术的发展，14V汽车电源已不能满足车载电器的

8、电压、功率需要，而立即将现有通用的14V蓄电池换为42V蓄电池显然也不太现实，因此如何在14V汽车电源的基础上实现42V的输出成为一个突出的问题。本文所提出的boost变换器不仅可以实现较大功