基于UCC27321高速MOSFET驅(qū)動芯片的功能與應(yīng)用

作者：時間：2010-03-04 來源：網(wǎng)絡(luò)

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　　當電容放電時，對地傳輸?shù)哪芰恳矠镋。這樣芯片提供的功率損耗為：

其中：

為開關(guān)管的工作頻率

　　如果驅(qū)動芯片與柵極之間沒有串接額外的電阻，則電路回路的阻抗會消耗這一部分能量即所有的能量會損耗在驅(qū)動芯片內(nèi)部：電容充電和放電時各消耗一半能量。以下舉例說明這一情況：

　　根據(jù)以上方程式可以確定功率MOSFET的所需柵極電壓。

5　應(yīng)用實例

　　圖4給出了應(yīng)用于推挽正激的驅(qū)動電路：

　?。╝）為運用UCC27321的光耦隔離驅(qū)動。由于上管和下管不共地，為了實現(xiàn)電氣上的隔離，在UC3525的輸出與UCC27321的輸入之間增加了快速光耦隔離芯片HCPL4504。采用光耦隔離，使得外圍電路簡單，設(shè)計較容易，但需兩路激勵電源。

　?。╞）為傳統(tǒng)推挽變壓器隔離驅(qū)動,由于采用變壓器實現(xiàn)電氣隔離，進行電流、電壓變換，應(yīng)用范圍較廣。但缺點是體積重量較大，驅(qū)動變壓器容易激磁飽和，設(shè)計相對困難。

　　實驗中所采用的MOSFET為IRFP460，其典型參數(shù)為：Ciss=4.1nF；Qg=120nC;VDS=500V;ID=20A;VGS=±20V。測試電路為圖4所示電路，開關(guān)頻率為50kHz。從導(dǎo)通和關(guān)斷時間來看：采用推挽式驅(qū)動電路時，開關(guān)管的導(dǎo)通時間和關(guān)斷時間將近為180ns；而采用UCC27321驅(qū)動芯片后，導(dǎo)通時間僅為80ns，關(guān)斷時間則為70ns。從波形（見圖5）來看：采用UCC27321驅(qū)動芯片后，功率管開通時，驅(qū)動電路提供的柵極電壓具有快速的上升沿，并一開始有一定的過沖；關(guān)斷瞬時，提供了較大的反壓，使管子可靠關(guān)斷，開關(guān)管的導(dǎo)通特性和關(guān)斷特性明顯改善。所以采用UCC27321驅(qū)動芯片構(gòu)成的驅(qū)動電路，開關(guān)管的開通和關(guān)斷損耗都將會大大減小。

6　結(jié)論

　　通過實驗驗證UCC27321驅(qū)動芯片具有良好的驅(qū)動特性，能快速驅(qū)動MOSFET，從而減小了開通和關(guān)斷損耗。同時，通過設(shè)置使能端能設(shè)計出性能優(yōu)異的保護電路，具有外圍電路簡潔，實現(xiàn)電源，輸入、輸出地之間的解耦，可靠性高等優(yōu)點。能很好地應(yīng)用于高速MOSFET的驅(qū)動電路設(shè)計。