MOSFET半橋驅(qū)動電路設(shè)計要領(lǐng)

4. 選擇具有較小Qrr和具有較軟恢復(fù)特性的MOSFET作為續(xù)流管;

5. 由于增加串聯(lián)回路的電阻會耗散很大的功率，所以增加串聯(lián)電阻的方法在大部分應(yīng)用中不可行。

振鈴的危害

圖5 振鈴干擾半橋芯片正常工作的波形

圖5所示為一半橋驅(qū)動MOSFET工作時的波形，當上橋邏輯輸入為高時，上橋MOSFET開通，此時可以看到相線(CH2)上產(chǎn)生了振鈴，這樣的振鈴?fù)ㄟ^線路的雜散電容耦合到上橋自舉電壓，造成上橋的VBS電壓(CH4)過低而使驅(qū)動芯片進入欠壓保護(圖5中VBS的電壓已跌至5V)。由圖5可以看出，當Hin(CH1)有脈沖輸入時，由于振鈴的影響， MOSFET有些時候不能正常打開，原因是驅(qū)動IC進入了欠壓保護。欠壓保護并不是每個周期都會出現(xiàn)，因此在測試時應(yīng)設(shè)置適當?shù)挠|發(fā)方式來捕獲這樣的不正常工作狀態(tài)。當然如果振鈴振幅很大，則驅(qū)動器將不能正常工作，導(dǎo)致電機不能啟動。因此自舉電容最好為能濾除高頻的陶瓷電容，即使是使用電解電容也要并聯(lián)陶瓷電容來去耦。

7. 最小化相線負壓

在設(shè)計MOSFET半橋驅(qū)動電路時還應(yīng)該注意相線上的負壓對驅(qū)動芯片的危害。當上橋關(guān)斷后，線圈電流會經(jīng)過相應(yīng)的下橋續(xù)流，一般認為下橋體二極管會將相線電壓鉗位于-0.7V左右，但事實并非完全如此。上橋關(guān)斷前，下橋的體二極管處于反向偏置狀態(tài)，當上橋突然關(guān)斷，下橋進入續(xù)流狀態(tài)時，由于下橋體二極管由反向偏置過渡到正向偏置需要電荷漂移的過程，因此體二極管并不能立即將電壓鉗位在-0.7V，而是有幾百納秒的時間電壓遠超過0.7V，因此會出現(xiàn)如圖6所示的相線負壓。線路主回路中的寄生電感及快速變化的電流(Ldi/dt)也會使相線負壓增加。

要使相線負壓變小，可通過減緩上橋關(guān)斷的速度從而減小回路中的di/dt或減小主回路寄生電感的方式來實現(xiàn)。

8. 小結(jié)

在設(shè)計半橋驅(qū)動電路時，應(yīng)注意以下方面：

1. 選取適當?shù)淖耘e電容，確保在應(yīng)用中有足夠的自舉電壓;

2. 選擇合適的驅(qū)動電阻，電阻過大會增加MOSFET的開關(guān)損耗，電阻過小會引起相線振鈴和相線負壓，對系統(tǒng)和驅(qū)動IC造成不良影響;

3. 在芯片電源處使用去耦電容;

4. 注意線路的布線，盡量減小驅(qū)動回路和主回路中的寄生電感，使di/dt對系統(tǒng)的影響降到最小;

5. 選擇適合應(yīng)用的驅(qū)動IC，不同IC的耐壓及驅(qū)動電流等諸多參數(shù)都不一樣，所以應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用選擇合適的驅(qū)動IC。