高性能逆變器驅(qū)動(dòng)芯片BCS1608及其應(yīng)用

0引言

BCS1608是博立碼杰通訊(深圳)有限公司自主研發(fā)的一款兩／三相升壓逆變器，該器件器的輸人為+2.5～+5.5 V電源及控制信號(hào)，可輸出36V高電壓兩相或三相驅(qū)動(dòng)電平，同時(shí)，器件還內(nèi)置開(kāi)關(guān)頻率為500 kHz的Boost升壓模塊。此外，BCS1608芯片還具有待機(jī)電流低，功耗小，外圍電路簡(jiǎn)單，體積小，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

1 BCS1608的主要特點(diǎn)

BCS1608可實(shí)現(xiàn)兩相或三相高壓輸出，切換方便。其應(yīng)用范圍包括錄像機(jī)、CD／DVD播放機(jī)、汽車音頻等音像設(shè)備，PC外圍設(shè)備，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和辦公設(shè)備等。BCS1608的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。其主要特性如下：

◇直流輸入電壓，可直接由電池供電，無(wú)需外加變壓器或有源升壓開(kāi)關(guān)器件；
◇輸出電壓交流可調(diào)，幅值最高可達(dá)36 V；
◇兩種工作模式，其中兩相輸出相位差為90度，三相輸出相位差為120度；
◇待機(jī)電流?。?br />◇體積小，僅為3×3 mm2，采用QFN封裝。

由圖1可知，BCS1608內(nèi)部電路分為三大模塊：升壓部分、相位控制邏輯部分和逆變部分。其中升壓部分采用Boost DC／DC升壓電路，相位控制邏輯部分根據(jù)相位控制信號(hào)SEL和DIR可對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻和相移，從而為逆變部分提供開(kāi)關(guān)信號(hào)。

2 BCS1608的逆變電路

由于BCS1608要兼顧兩相和三相輸出，故其逆變部分采用兩相三橋臂逆變電路，圖2所示是其逆變電路原理圖。

當(dāng)負(fù)載為兩相時(shí)，可選的逆變電路有三種：半橋逆變電路、雙H橋逆變電路和兩相三橋臂逆變電路。半橋逆變電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅需要四個(gè)功率變換器組成兩個(gè)橋臂即可，其電路原理如圖3所示。雖然它所需的功率開(kāi)關(guān)器件少，成本低廉，穩(wěn)定性高，但是回饋電流會(huì)使前級(jí)變頻電源輸出電壓波動(dòng)較大，且需要對(duì)稱正負(fù)輸出電源；而采用雙H橋逆變電路則只需單路穩(wěn)壓電源，兩相負(fù)載的電流也不再對(duì)電源形成大的干擾，直流電壓利用率也比半橋電路要高，其電路如圖4所示，ROHM公司的H橋驅(qū)動(dòng)器BD623X即采用這種電路。但該電路的功率開(kāi)關(guān)器件數(shù)量較之半橋逆變電路增加一倍，結(jié)構(gòu)上也變得復(fù)雜。實(shí)際應(yīng)用中，往往將圖4中的中間兩只橋臂合二為一，而成為公共橋臂，即圖2所示的兩相三橋臂全橋逆變電路，這種方式既減少了開(kāi)關(guān)器件的數(shù)目，又保持了雙H橋的優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)負(fù)載為三相時(shí)，由于三相半橋逆變電路與兩相三橋臂逆變電路完全一致，因此，該電路可以實(shí)現(xiàn)兩相同三相之間的靈活轉(zhuǎn)換。

3 BCS1608的引腳功能和典型電路

BCS1608采用16腳QFN封裝，各引腳的功能定義如下：

VBB：由DC-DC升壓得到的高壓電源，用于為驅(qū)動(dòng)部分供電；
AGND：模擬地；