MOS管驅(qū)動變壓器隔離電路分析和應(yīng)用6頁

1、MOS管驅(qū)動變壓器隔離電路分析和應(yīng)用今天在研究全橋電路，資料和書上談到的，大多數(shù)基于理想的驅(qū)動器（立即充電完成）。這里一篇幅把MOS管驅(qū)動的來龍去脈搞搞清楚。預(yù)計要分幾個篇幅：MOS管驅(qū)動基礎(chǔ)和時間功耗計算MOS管驅(qū)動直連驅(qū)動電路分析和應(yīng)用MOS管驅(qū)動變壓器隔離電路分析和應(yīng)用MOS管網(wǎng)上搜集到的電路學(xué)習(xí)和分析今天主要分析MOS管驅(qū)動變壓器隔離電路分析和應(yīng)用和MOS管驅(qū)動基礎(chǔ)和時間功耗計算。參考材料：是一份很好的材料DesignAndApplicationGuideForHighSpeedMOSFETGateDriveCircuitsMOSFET驅(qū)動器與MOSFET的匹配設(shè)計也可以借鑒。首先談一

2、下變壓器隔離的MOS管驅(qū)動器：如果驅(qū)動高壓MOS管，我們需要采用變壓器驅(qū)動的方式和集成的高邊開關(guān)。這兩個解決方案都有自己的優(yōu)點和缺點，適合不同的應(yīng)用。集成高邊驅(qū)動器方案很方便，優(yōu)點是電路板面積較小，缺點是有很大的導(dǎo)通和關(guān)斷延遲。變壓器耦合解決方案的優(yōu)點是延遲非常低，可以在很高的壓差下工作。常它需要更多，缺點是需要很多的元件并且對變壓器的運行有比較深入的認識。變壓器常見問題和與MOS管驅(qū)動相關(guān)的問題：變壓器有兩個繞組，初級繞組和次級繞組實現(xiàn)了隔離，初級和次級的匝數(shù)比變化實現(xiàn)了電壓縮放，對于我們的設(shè)計一般不太需要調(diào)整電壓，隔離卻是我們最注重的。理想情況下，變壓器是不儲存能量的（反激變壓器”其實是耦

3、合電感）。不過實際上變壓器還是儲存了少量能量在線圈和磁芯的氣隙形成的磁場區(qū)域，這種能量表現(xiàn)為漏感和磁化電感。對于功率變壓器來說，減少漏感可以減少能量損耗，以提高效率。MOS管驅(qū)動器變壓器的平均功率很小，但是在開通和關(guān)閉的時候傳遞了很高的電流，為了減少延遲保持漏感較低仍然是必須的。法拉第定律規(guī)定，變壓器繞組的平均功率必須為零。即使是很小的直流分量可能會剩磁，最終導(dǎo)致磁芯飽和。這條規(guī)則對于單端信號控制的變壓器耦合電路的設(shè)計有著重大影響。磁芯飽和限制了我們繞組的伏秒數(shù)。我們設(shè)計變壓器必須考慮最壞情況和瞬時的最大的伏秒數(shù)。（在運行狀態(tài)下，最壞情況和瞬時的，最大占空比和最大電壓輸入同時發(fā)生的情況），唯一

4、我們確定的是變壓器有一個穩(wěn)定的電源電壓。對于單端應(yīng)用的功率變壓器來說，很大一部分開關(guān)周期需要保留來保證磁芯的正確復(fù)位（正激變換器）。復(fù)位時間大小限制電路運行的占空比。不過由于采用交流耦合實現(xiàn)了雙向磁化，即使對于單端MOS管驅(qū)動變壓器也不是問題。單端變壓器耦合MOS管驅(qū)動電路隔直電容必須在源邊電路，起到的作用是提供重啟電壓，如果沒有該電容，變壓器的磁化電壓和占空比相關(guān)，變壓器磁性可能飽和。XJSJ3cccc二D電客電壓T_2托站鷗-'畏"I-K+R備時剛Rr的電隔取值V嚨床:sH用VTr1111111GAkkOUT雙端變壓器耦合MOS管驅(qū)動電路究全橋電路，資料和書上談到的，大多

5、數(shù)基于理想的驅(qū)動器（立即充電完成）今天在研這里花一些篇幅把MOS管驅(qū)動的來龍去脈搞搞清楚。預(yù)計要分幾個篇幅：MOS管驅(qū)動基礎(chǔ)和時間功耗計算MOS管驅(qū)動直連驅(qū)動電路分析和應(yīng)用MOS管驅(qū)動變壓器隔離電路分析和應(yīng)用MOS管網(wǎng)上搜集到的電路學(xué)習(xí)和分析今天主要分析MOS管驅(qū)動變壓器隔離電路分析和應(yīng)用和MOS管驅(qū)動基礎(chǔ)和時間功耗計算。參考材料：DesignAndApplicationGuideForHighSpeedMOSFETGateDriveCircuits是一份很好的材料MOSFET驅(qū)動器與MOSFET的匹配設(shè)計也可以借鑒。首先談一下變壓器隔離的MOS管驅(qū)動器：如果驅(qū)動高壓MOS管，我們需要采用變壓

6、器驅(qū)動的方式和集成的高邊開關(guān)。這兩個解決方案都有自己的優(yōu)點和缺點，適合不同的應(yīng)用。集成高邊驅(qū)動器方案很方便，優(yōu)點是電路板面積較小，缺點是有很大的導(dǎo)通和關(guān)斷延遲。變壓器耦合解決方案的優(yōu)點是延遲非常低，可以在很高的壓差下工作。常它需要更多，缺點是需要很多的元件并且對變壓器的運行有比較深入的認識。變壓器常見問題和與MOS管驅(qū)動相關(guān)的問題：變壓器有兩個繞組，初級繞組和次級繞組實現(xiàn)了隔離，初級和次級的匝數(shù)比變化實現(xiàn)了電壓縮放，對于我們的設(shè)計一般不太需要調(diào)整電壓，隔離卻是我們最注重的。理想情況下，變壓器是不儲存能量的（反激“變壓器”其實是耦合電感）。不過實際上變壓器還是儲存了少量能量在線圈和磁芯的氣隙形成

7、的磁場區(qū)域，這種能量表現(xiàn)為漏感和磁化電感。對于功率變壓器來說，減少漏感可以減少能量損耗，以提高效率。MOS管驅(qū)動器變壓器的平均功率很小，但是在開通和關(guān)閉的時候傳遞了很高的電流，為了減少延遲保持漏感較低仍然是必須的。法拉第定律規(guī)定，變壓器繞組的平均功率必須為零。即使是很小的直流分量可能會剩磁，最終導(dǎo)致磁芯飽和。這條規(guī)則對于單端信號控制的變壓器耦合電路的設(shè)計有著重大影響。磁芯飽和限制了我們繞組的伏秒數(shù)。我們設(shè)計變壓器必須考慮最壞情況和瞬時的最大的伏秒數(shù)。（在運行狀態(tài)下，最壞情況和瞬時的，最大占空比和最大電壓輸入同時發(fā)生的情況），唯一我們確定的是變壓器有一個穩(wěn)定的電源電壓。對于單端應(yīng)用的功率變壓器來說，很大一部分開關(guān)周期需要保留來保證磁芯的正確復(fù)位（正激變換器）。復(fù)位時間大小限制電路運行的占空比。不過由于采用交流耦合實現(xiàn)了雙向磁化，即使對于單端MOS管驅(qū)動變壓器也不是問題。單端變壓器耦合MOS管驅(qū)動電路VDRVGN1)VDRV-Vc隔直電容必須在源邊電路，起到的作用是提供重啟電壓，如果沒有該電容，變壓器的磁化電壓和占空比相關(guān)，變壓器磁性可能飽和。CCC