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利用低端柵極驅(qū)動(dòng)器IC進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)

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作者:Van Niemela 飛兆半導(dǎo)體公司功率模擬設(shè)計(jì)部 時(shí)間:2009-12-11 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  一旦SR完全被關(guān)斷,功率中的主要開關(guān)可導(dǎo)通,致使SR的漏源電壓急速上升。圖2顯示了這種情況,由CGD和CGS構(gòu)成的電容性分壓器導(dǎo)致內(nèi)部漏電壓增加―短暫時(shí)反向?qū)èD除非驅(qū)動(dòng)器吸入足夠多的電流使內(nèi)部柵極節(jié)點(diǎn)保持在的閾值電壓之下。這常常是決定SR驅(qū)動(dòng)器大小的主要標(biāo)準(zhǔn)。在漏電壓剛開始上升時(shí),CGD最大,所需吸入電流近似為:

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/101082.htm

  如果一個(gè)較大的驅(qū)動(dòng)器不能使用,而且它已經(jīng)緊靠SR放置,避免因dv/dt導(dǎo)通的最終手段是通過減慢主要開關(guān)的導(dǎo)通速度來減小dv/dt,但這同時(shí)也增加了主要開關(guān)的開關(guān)損耗。

  功能選擇

  在選擇驅(qū)動(dòng)器IC時(shí),除了額定電流之外,設(shè)計(jì)人員還面臨著功能選擇的問題,也就是輸入邏輯及配置、輸入閾值和封裝的選擇。對于單溝道驅(qū)動(dòng)器,輸入形式包括反向、非反向、雙輸入和使能輸入等選項(xiàng)。要正確設(shè)置每一個(gè)柵極控制信號(hào)的極性,通常需要在反向和非反向之間進(jìn)行選擇,由單個(gè)控制輸出驅(qū)動(dòng)時(shí),不同開關(guān)有時(shí)選擇不同。如果兩種極性都需要,則雙輸入驅(qū)動(dòng)器需要的不同元件更少,由于具有一個(gè)反向輸入,一個(gè)非反向輸入,故其可按二者中任一種方式配置。若MOSFET開關(guān)時(shí)需要額外的控制,比如設(shè)置更高的UVLO閾值或啟動(dòng)期間禁用SR一秒,使能輸入很有用。

  驅(qū)動(dòng)器可以帶有TTL 或 CMOS輸入電平。TTL“低”輸入定義為0.8V以下,“高”輸入定義為2.0V以上,與電源無關(guān),故TTL閾值近似恒定,總是保持在這兩個(gè)上下限之間。相反地,CMOS輸入閾值大約是電源電壓的40% 和 60%。TTL閾值更常見,在輸入信號(hào)(比如來自低壓PWM控制器)幅度較低時(shí)尤其有用。不過,CMOS具有更好的噪聲容限,故是嘈雜環(huán)境的首選。而且利用CMOS可以更精確地設(shè)置RC延時(shí),因?yàn)槠溟撝蹈咏娫措妷旱囊话搿.?dāng)需要精確時(shí)序時(shí),輸入閾值和傳播延遲的溫度穩(wěn)定性也很重要。

  補(bǔ)償元件

  在利用驅(qū)動(dòng)器IC進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),有兩個(gè)補(bǔ)償元件十分重要:旁路電容和串聯(lián)柵極電阻。由于驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生短電流脈沖,故需要阻抗極低的電源來提供最大電流,這通常是通過緊鄰驅(qū)動(dòng)器放置一對旁路電容來實(shí)現(xiàn),而驅(qū)動(dòng)器本身也應(yīng)該盡可能靠近功率開關(guān)放置以盡量減小這一電流回路的漏電感(stray inductance)。這種較大的電容一般是電解電容器或另一種ESR值較低的電容器,其電容值是有效負(fù)載電容的2~10倍,可利用總柵極電荷通過下式求得:

  其次,陶瓷旁路電容一般是該值的十分之一。當(dāng)采用相同的電壓源對靈敏的控制電路進(jìn)行供電時(shí),良好的習(xí)慣是:在供電線路上串聯(lián)數(shù)歐姆的電阻,把驅(qū)動(dòng)器部分和控制部分隔離開來。



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