[voltwide]

Zur Zwangskommutierung - ein etwas schwierigeres Kapitel. Das Szenario:
Der Verstärker (Halbbrücke) ist kurz vor der Vollaussteuerung.
Betrachte die positive Halbwelle der Audioschwingung.
Die Lautsprecherspannung nähert sich der positiven Betriebsspannung.
Die Halbbrücke verhält sich also wie ein Abwärtswandler ("Buck-Regler")
Das Tastverhältnis stark asymmetrisch, nämlich die meiste Zeit positive Brückenspannung.
Der Strom in der Ausgangsdrossel ist positiv, daraus ergibt sich beim Abschalten der pos Halbwelle der Brücke ("hi-side") dass die Ausgangsspannung aufgrund der Induktionsspannung
mehr oder weniger von selbst in Richtung negative Betriebsspannung springt.
Soweit so gut, kein Problem.
Jetzt liefert die Halbbrücke ein kurzes negatives Signal.
Der jetzt folgende Übergang zum breiten positiven Signal ist das eigentliche Problem:
Der Induktionsstrom in der Ausgangsdrossel ist immer noch positiv, die Induktionsspannung
sperrt sich also gegen eine positive Flanke auf dem Halbbrücken-Ausgang.
Also muß erst einmal die obere Hälfte ("hi-side") durchgeschaltet werden,
um die Spannung in Richtung positiv zu zwingen.
Davor gibt es aber eine kleine Totzeit.
Wenn die zu lang ist, sperrt der lo-side MOSFET und der Induktionsstrom fließt nun durch dessen intrinsische Diode, d.h. der volle Ausgangsstrom fließt durch selbige Diode.
Dieser Diodenstrom muß durch Gegenstrom aus der Hisidde komplett kompensiert werden,
und genau das ist die "Zwangs-Kommutierung".
Aufgrund der in der Diode gespeicherten Ladung ("Sperrverzug", "reverse recovery") gibt es einen deftigen Stromspike. Das erhöht im günstigsten Fall die Umschaltverluste, im schlimmsten Fall fällt der MOSFET aus, weil eben diese Backward-Diode empfindlich auf derartige Stromspitze reagiert. Das ist ein großes Thema, man behilft sich mit Kontrolle der Stromraten, d.h. verlangsamtes Einschalten der MOSFET, hier verweise ich auf den dI/dt-limiter in Form von kleiner Drosseln in den source-Leitungen.