利用低端栅极驱动器IC进行系统开发

  作者:Van Niemela 飞兆半导体公司功率模拟设计部 时间:2009-12-11来源:电子产品世界

  在驱动同步整流器时,驱动器和功率开关之间的串联栅极电阻往往被忽略,但在实际中常常使用2到20欧姆的这样一个电阻,原因有三:第一,可抑制功率开关栅极电容和栅极驱动回路漏电感之间的振铃电流,如图3所示,因为过多的振铃电流会增加EMI,并因快速切换开关而增加损耗。其次,可减慢开关速度,从而降低EMI,不过会导致更高的开关损耗。第三个可能的原因是,使用一个串联栅极驱动电阻可以把驱动器的栅极驱动损耗部分转移到该外接电阻上,而总的栅极驱动损耗保持不变。

  对于具有控制良好的输入阈值的驱动器IC,可以利用串联电阻外加驱动器输入端的小接地电容,在控制路径上插入固定延时。如图4所示,在增加栅极驱动变压器和若干其它元件之后,低端驱动器还可以用于驱动高端(浮动)开关,作为高压驱动器IC的一种替代方案。这么做的主要原因是,越过隔离边界,缩短传播延迟,实现更稳健的驱动电路。

  热设计

  由于驱动器IC的功耗相当显著,故应该关注热设计问题。这是一个两步过程:首先估算驱动器的功耗,然后计算结温,确保其在设计限制范围内。对于这里讨论的简单栅极驱动电路(控制驱动和非谐振),与功率MOSFET或IGBT每周期开/关有关的总栅极驱动损耗可从开关的资料表给出的总栅极电荷曲线求得,即读取对应所选栅极驱动电压VDD的总栅极电荷Qg,然后按下式计算:

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关键词: Fairchild 转换器 MOSFET 开关电源 栅极驱动器 200912

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