新型不对称半桥mosfet隔离驱动电路设计

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1、新型不对称半桥MOSFET隔离驱动电路设计2009年04月15□10:59电源技术应用作者：佚名用户评论（0）关徒字：随若轶开关技术的不断发展.具有结枸简单.所用元機件少.电压应力小零优点的个对称半桥变换湍的应用也越來越广泛.同时.随若电力半导体器件的发展.出现了多种全控型器件.其中MOSFET以其开关速度快、易并联.所需驱动功率低等优点成为开关电源中录常用的功率开关器件之一.而浙路互补导通的做动电路的设计是不对称丫桥变换器设计中的一个电要坏节・本文介绍了儿种常用的不对称半桥MOSEET歎动电路.分析了各电路的优点和适用场合•并提出氏不足之处。

2、聂后本文设计了一种话型的不对称半桥隔离驰动电賂.通过样机实验.证明这种報动电賂不仅结构简单.设计•合理.而且能够良好地实现不对称半桥电路的報动。1几种不对称半桥驱动电路介绍及分析1.1非隔离的不对称半桥驱动电路图】为常用的小功率做动电賂・简单可孤成本低.适用于不要求隔离的小功率开关设备•其中一•路宜接接到下诗.另外-路经反向器反向后骡动上管.RP1,RP2用丁调节死区时间.图1非隔离的不对称半桥驱动电路1.2正激式不对称半桥購离职动电路文献提出j种正激式不对称半桥隔离如动电路.如图2所示。图2正激式不对称半桥隔离驱动电路以正向电路为例.脉冲信号

3、通过高频脉冲变压器耦合去驱动功率购SEET管.次级脉冲电压为正时.MOSFET导通.在此期间YT3戴止.由其构成的泄放电路不工作.当次级脉冲电压为零吋,WJVT3导通.快速泄放MOSFET栅极电荷，加速MOSFET的截止■R7是用于抑制驱动脉冲的尖峰,R9,VD3,RILVD5,R13可以加速驱动并防止驱动脉冲产生抵荡。和与它相连的脉冲变压器绕组共同构成去尴电略该电路实现了隔离，且能输出校好的驱动波形。但是也存在一些不足之处：①结构复朵,需要双电源供电(±12V):②元器件较多，特别是需要悔个隔离变压器，不仅占用较大空间.而且增加电路成本。1.

4、3专用芯片驱动电路ST公司的1-6384&专门的不对称半桥驱动芯片,其原理图及外IS电路如图3所示•单脉冲从1脚(IN)输入,5脚(HVG)和7脚(LVG)輸出互补的脉冲•3脚(DT/ST)外接电阻和电容来控制两路输出的死区时间。当3脚的电平低丁・0・5V的时候,芯片停止丄作。专用芯片具有外围电路简单、占用空间小的特点,但由于其成本较高.不适用于低成本设计的产品。图3基于L6348的驱动电路2新型的不对称半桥隔离驱动电路根据以上儿种驱动电路，灯对传统隔离驱动电路结构复朵.占用空何大和不对称半桥专用芯片驰动电路应用的局PU性等问迄捉出了一种新型的

5、不对称半侨隔离驰动电路.适用于单脉冲输出的芯片.具有结构简单可靠•占用空间小等待点.并且实现了电厲隔离.可以运用于屮大功率场合。驰动电略如图4所示.工作频率由磁芯的恃性决定.•股使用高频磴芯.工作频率可达lOOkllZ.Kl边VT1.VT2构成的推挽式功放电瓶脉冲输出高电平时•VTI导通.捉供MOS管驱动功率；低电半时.YT2导通•电容上的储能捉供反向脉冲。变压器副边输岀的漪賂波形经调理电賂后变成互补的脉冲信号•从而驱幼MOSFET.驱动脉冲为正时,MOSFET导通,在此期间VTl,VT2截止,由其构成的泄放电路不工作.当次级脉冲电压为苓时，®

6、JVT1,VT2导通,快速泄放WOSITT柢极电荷，加速MOSPET的假止•稳压管VD1,VD2对脉冲波形正向进行削波。7R/

7、ls/<&)(a)上管驱动波形"fwnwrinnmrnnnmrmrmruTf(50»s/格)*'(b)下管驱动波形SABER仿真驱动波形该电路貝有以下优点：①电路结构较简单可卷.具有电气隔离作用。占空比固定时

8、.通过合理的觀数设计•此報动电路具有较快的开关速度。②该电路只酷一个电滋.即为单电源丄作.3实验和结论本文设讣了一台不对称半桥变换器样机：工作频率为98kHz,输人电圧为4OOVDC・输出电压为30VDC„测得占空比为0.们时的駆动波形丸1・Ugl如图(6〉所示.(«>g)Efl■二nt(2.5us/tt)实验驱动波形图通过实验验证•本文提岀的新型不对称半•桥隔禹必动电路不仅结构简单.设计合理，且较好地实现了MOSFET的G•补牀动・其恥动波形nrrm好的秘定性.是一款高性能的隔离骡动电路.