揭秘！LLC死区时间对开关波形的影响

我们都知道LLC拓扑中上下管的驱动波形是有死区时间的，这一死区时间的设定是为了防止上下管DS电压直通，这一功能大家都知道，但是死区时间的长短怎么设定，或者设定长了会有什么影响，设定短了会有什么影响，还有很多的驱动芯片是固定死区时间的，对于这样的芯片我们怎么去避免死区时间的过短或者过长。要想分析清楚这一问题，首先我们得知道我们的LLC电源在死区时间里面做了什么，这是我们需要分析清楚的，我们看下面的图。

我们都知道LLC是上下管互补开通的，也就是Q1开通的时候Q2关断，Q2开通时Q1关断的重复循环过程，我们这里只分析稳态的过程。当工作在t0-t1阶段的时候，Q1开通Q2关断时，我们的电流方向是由A流到B再到C到地，见下面的图2，在这一个过程中，我们的A点电压与B点电压是想等的（忽略了MOS管的压降），也就是Q2两端压降是等于输入电压Vin 。

当到t1时刻的时候，Q1关断，这个时候，A到B点的电流没有了，突然为0，而电感Lr与Lm的电流是不能突变的，这个时候Q2两端的电压还是Vin，那开关管DS电容电压也是Vin，为了保持谐振腔里面的电流不变，Q2两端的寄生电容给谐振腔供电，等于Q2的寄生电容是在放电。

t1到t2的过程中，下管Q2的寄生电容的电压是在下降的（因为电容放电时，电容两端的电压是下降的），也就是B点的电压是下降的，而A点电压是不变得，Q1开关管的DS电压是在增加的，当Q2的DS电压为0的时候，B点电压就是0V，Q1的电压就是Vin，然后到t2时我们的开关管Q2的驱动才打开，这样才能实现零电压开通。

整个的这一个过程，电流是流过了MOS管的Q1与Q2的DS的寄生电容，下管的寄生电容是放电，上管的寄生电容是充电，电流充放电见图3。

整个的电容放电与充电过程是在死区时间里完成的，如果我们的死区时间太小了，t2时会不会出现下管的MOS管里面的电容电压没有放电到0V，然后开通是不是就是等于没有实现ZVS,是不是就是一个硬开关。

那怎么去判断是不是硬开关，我们可以去看GS的电压是不是有弥勒平台，如果有弥勒平台，肯定是硬开关。也可以通过看GS电压是不是在MOS管DS电压下降到0V的时候才有驱动。

如果出现了死区时间短的现象，我们怎么去解决了：

1、首先想到的是不是加大死区时间，是可以解决这个问题的，但是有的芯片是固定死区时间的，没有办法改变。

2、如果是固定死区，上面有分析了电压下降 是电容在放电，如果我们把电容容量减小是不是可以在更短的时间里把电容的电压放完，那是不是想到换更小寄生电容的MOS管，这样可以加速电容电压下降。

3、要是你不想换MOS管的话，也可以增大电容的放电电流，是不是也可以缩短电容放电时间，那么放电电流是由我们的谐振腔决定的，是不是可以通过改变谐振腔的参数来改变放电电流，我们通常做的办法是吧Lm改小，使励磁电流变大的方法来实现。

上面是死区时间过短引起的问题与解决方法，下面来说下死区时间过长会引起什么样的问题，我们还是来看图4，当B点电压到-0.7V的时候，是不是Q2的体内二极管导通了，导通后B点电压一直被钳位在-0.7V，这个时候还没有到t2时刻，Q1两端的电压是Vin+0.7V，这时候电压是不会变了，也就是说上管Q1完全断开了是不是。

当谐振腔里面的电流下降到0的时还没有到t2，也就是我们的mos管不会开通，这时电流为0了，那下管的体内二极管是没有电流流过，等于关断了。那这个时候会出现MOS管的寄生电容与谐振腔的电感电容一起振荡，导致B点的电压在浮动，那AB之间的电压是在变化的，但最大的电压是不会超过Vin+0.7V，那上管DS的电压会出现下降现象。

因为就是说当用示波器查看MOS管的DS波形的时候出现了下面的波形，就说明是死区时间太长了，看下面的图，是不是有点想二次开通一样，实际上是死区时间长了的原因，如果是出现这样的波形，我们的解决方法是什么了。

解决死区时间太长与与死区时间太短方式是一样的。

首先是可以改动死区时间的，最好是改死区时间，把死区时间改小，

如果不可以改动死区时间，我们可以加大DS的电容，实现DS电容充电与放电时间变长。

或者把Lm加大，让充放电电流变小，充放电时间变长。