， 2000年7月
AN9008
QFETs的反激式转换器中的应用
白细胞介素洙阳
介绍
电源设计人员面临着诸多挑战，设计更有效率和成本效益的功率
耗材。效率是在设计开关电源的主要考虑因素。许多因素
设计过程中，如输入滤波电容，变压器铁心的几何形状和施工
灰，输出整流器和开关装置等，影响的开关电源的效率。
之间的所有组件产生的损耗，开关器件损耗占约30％ 。因此，
MOSFET的选择具有最佳效率和高可靠性的电源非常关键
设计。本应用笔记比较重要特征的，功率损耗和效率
新QFET并在180至265操作的60瓦特反激式转换器的常规MOSFET的
VAC 。
QFET特点
几乎所有的电视机，录像机，电脑，传真机，等家电用电源
依靠一个开关电路转换为AC墙壁电源为直流电源或直流到交流。因此，它们
称为开关模式电源。以得到高的效率，这是因为设计者关键
选择开关MOSFET给予的电路非常低的损失。 MOSFET必须表现出低浓度
duction和开关损耗与安全的资格。仙童半导体公司，在扩大其
致力于开发高品质的MOSFET ，现在提供了新的高效率QFETs的切换
模式电源应用。
功率QFET ，额定电压为600V ，并在60瓦特反激式转换器的使用，设有栅极电荷额定
荷兰国际集团比改善开关和驱动效率现有的设备比45％。图 -
URE 1比较新QFET FQP7N60其传统的MOSFET对应。通过使用
统一的单数以及条纹技术，新QFET的米勒电容降低约
40％。
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1
:
QFET
FQ P7N 60
图1 ：栅极电荷提高
均衡与栅极电荷的改进，所述的导通电阻[R
DS （ ON）
]约20 per-下降
分相对于以前的设备与漏极电流。图2示出的导通的改善
在一个QFET电阻与MOSFET相比。
1.10
传统的MOSFET
QFET （ FQP7N60 ）
[
]
（上）
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
1
2
3
4
5
6
7
导通电阻：导通电阻Rds
漏电流： ID为[ A]
图2 ：导通电阻与改善漏电流
栅极电荷和导通电阻的这一60瓦特反激式转换器的组合的改进
导致由于降低关断导通损耗的一种更有效的系统。值得
强调QFETs为设计人员提供更低的整体系统而言显著改善
成本，由于较低的栅极驱动器的要求，更小的散热器，和更窄的印刷电路板。表1说明
trates这是在回扫转换器和其它应用中是有用的特性。
表1 ：问
g
和R
DS （ ON）
改进
额定电压
600V
600V
设备
传统的一部分
FQP7N60(QFET)
导通电阻
1.2
1.0
栅极电荷
65 NC
38 NC
包
TO-220
TO-220
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2
在反激式转换器的性能
图3显示了一个市售60瓦特反激式转换器的两个输出的设计
（ + 160V ， + 15V ） ，以80kHz的开关频率和220VAC的输入电压下工作。这
开关电源的类型是用于应用中，例如显示器，电视机，和杂
仪器，需要多个输出电压。这种非连续模式反激式转换器，采用
一个KA3882电流模式控制器，具有良好的电压跟踪与脉冲使用脉冲
电流检测在初级侧上，并且分离的次级反馈回路。在PWM IC
KA3882直接驱动功率MOSFET 。
如顺序地在功率MOSFET导通和关断，能量被存储在变压器铁芯能很好地协同
荷兰国际集团的时间，并在随后的关断时间传递到输出电容器。当电源
MOSFET关断时，存储在漏感中的能量使得整个电压尖峰
功率MOSFET的漏 - 源极端子，其等于至少两倍的输入电压
（VIN + NVO +漏感电压
1
） 。大多数应用程序需要钳位电路来限制这个
尖峰电压不超过MOSFET的BVDSS额定值。功率MOSFET必须具有高
电压能力具有较低的导通电阻和较小的栅极电荷为更高的效率。
D1
2
2
1
2
保险丝
1
L1
5
8
3
2
1
1
1
C2
C3
1
1
1
2 1
C5
2
2
2
C4
2
1
1
R1
1
2
1
1
T1
D6
5
1
2
1
C12
C6
4
2
R3
2
8
R18
2
2
1
Vout1
160V 0.3A
1
R2
R5
C1
2
1
4
2
Vout2
D2
2
1
2
1
2
1
D7
2
R19
3 2
1
1
5V 0.8A
2
1
Vin=220VAC
1
1
2
2
R4
1
R14
C13
1
2
1
R16
R17
2
R20
1
1. 'n'个表示一个接通的变压器绕组比。该变压器的输入电压+ NVO +漏感电压的电压出现在
初级侧。
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1
U2
R6
1
2
R7
2
3
1 1
R8
2
1
R9
2
2
1
C7
图3 ：反激式转换器电路图
1
D3
R10
1
1
2
U1
C9
2
2
C10
U3
1
1
2
2
2
2
1
2
1
C14
2
8
KA3882
5
2
1
4
1
7
2
2
1
R11
1
2
1
D4
1
R11
2
QFET(FQP7N60)
或常规
MOSFET
Q1
1
6
2
3
3
1
C8
2
1
C11
2
R13
1
2
2
D5
2
R14
1
3
表2 ：电源规格
1.操作模式
2.输入电压（V
in
)
3.开关频率（f
sw
)
4.输出电压（V
OUT
)
5.效率（η ）
:
:
:
:
:
反激式间断模式
180 VAC至265 VAC （ 50赫兹/ 60赫兹）
80千赫
答： 160V ± 5 ％， 0.3A
B. 15V ± 5％ 0.8A
75%
这反激式转换器在220VAC输入电压为额定值条件下进行测试， 80kHz的开关
频率和60W的输出功率。
图4示出了用于作为使用QFET （ FQP7N60 ）在额定工作条件下的波形
切换装置。该QFET由15V的栅 - 源电压和电压尖峰从动
跨越漏极 - 源极端子通过一个附加的钳位税务局局长充分地钳位到大约500V
在关断时间CUIT 。
Vgs(5V.div)
Id(1A/div)
Vds(250V/div)
图4 ：在额定条件下工作波形（V
in
= 220VAC ，P
OUT
=60W)
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图5比较了现有MOSFET的波形与新QFET （ FQP7N60 ）在
关断，而不附加钳位电路（R 5 ， C 6 ，和D2 ），以及高导电二极管（ D4）的
为栅极放电（参考图3）。
常规
MOSFET
Id(0.5A/div)
Vds(100V/div)
QFET
/ DIV
图5 ：关断改进，在额定条件下（V
in
= 220VAC ，P
OUT
=60W)
注意， QFET的开关时间比以往因为MOSFET的快
的栅极上的电荷通过至少45％的减少。图6示出在关断损失的差
两个MOSFET没有夹紧电路和导通二极管D4之间。导通损耗
在交叉损耗是非常小的，可以忽略不计。的关断损耗周期是由于
这直接关系到栅极电荷的MOSFET的有限切换时间。
常规
MOSFET
QFET
/ DIV
图6 ：关断损耗的改进
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