ZHCAB75A March   2020  – February 2022 ISO5852S , ISO5852S-EP , ISO5852S-Q1 , LM5106

 

  1.   商标
  2. 1引言
  3. 2使用 BJT 图腾柱级进行电流升压
  4. 3使用饱和 MOSFET 图腾柱级进行电流升压
  5. 4实现详情
  6. 5执行效果的结果
  7. 6两种方法的比较
  8. 7结论
  9. 8参考文献
  10. 9修订历史记录

执行效果的结果

驱动电流:驱动的总负载约为 1µF。洋红色 – 驱动电流,绿色 – 驱动电压。

GUID-8E412560-4E83-4111-A4E2-BF1B09B2A82C-low.png图 5-1 驱动电流波形(电路板 1)
GUID-9DCABA14-8969-4059-9AC2-CD8893896C9C-low.png图 5-2 驱动电流波形(电路板 2)

电路板 1 提供大约 30A 的驱动电流,电路板 2 能够提供 50A 以上的驱动电流。

电路板 1 传播延迟:驱动的总负载为 470nF。洋红色 – PWM 输入,绿色 – 驱动电压。

GUID-B44C36F3-DF78-4368-B1B9-51DB8656BB3F-low.png
VIH 是输入 PWM 的逻辑阈值,VTH 是 FET 的典型阈值。
图 5-3 电路板 1 传播延迟:VIH 至 VTH
GUID-9F252CB9-567C-49F2-A39D-549DB5737B19-low.png图 5-4 电路板 1 传播延迟:输入开始到输出开始
GUID-9F9782EF-109A-4FE8-B00F-CC140C2B64E0-low.png图 5-5 电路板 2 传播延迟:VIH 至 VTH
GUID-00767C6C-B31D-4780-8969-94A647E40A17-low.png图 5-6 电路板 2 传播延迟:从开始到开始

这两个电路板从 VIH 到 VTH 的传播延迟约为 540ns。然而,从波形开始处测量,电路板 1 的延迟为 100ns,相比之下,电路板 2 的延迟为 180ns。

图 5-7图 5-8 显示了在 10kHz 频率下驱动 1μF 电容时,没有气流时电路板的热性能。

GUID-29BE28CD-78F1-4E86-92B5-108D02F9004E-low.png图 5-7 电路板 1 热分布

图 5-7 显示了驱动器晶体管是最热的元件,温度高达 135°C。

GUID-97CA6EAF-DCA4-4B43-B30C-85FD1D5E6346-low.png图 5-8 电路板 2 热分布

图 5-8 显示了反激式转换器 IC 是最热的元件,温度约为 80°C。

驱动 1μF 电容时电路板 2 自举 (C27) 电压变化。红色 – PWM 输入,蓝色 – C27 电压,绿色 – 1µF 电容器上的输出电压。

GUID-69376DDF-6D5F-47C8-A6C4-182443D79BDA-low.png图 5-9 频率为 1kHz 时的自举电压
GUID-73D58FF9-1897-4CE3-9821-A5E58BD8FC15-low.png图 5-10 频率为 100Hz 时的自举电压

频率为 1kHz 时,电压下降非常小。即使频率为 100Hz 时,在 80% 的占空比下,最小电压仍保持在 7.5V 以上,因此对输出波形没有明显影响。

GUID-AB789CE1-4A73-4AA1-9F4A-13E7C8DD281E-low.png图 5-11 自举电压充电时间

自举电容器的充电时间约为 1µs。

电路板 1 米勒钳位:使用 18Ω 电阻驱动 470nF 电容。洋红色 – 钳位电流,绿色 – 驱动电压。

GUID-1562AA1E-C5D7-4E73-A90B-19B1AE016F6F-low.png图 5-12 米勒钳位电流

尽管栅极驱动阻抗较高,但米勒钳位能够将栅极电压保持为接近负极总线的水平。栅极驱动电阻特意设置为 18Ω 左右,以将一些电流推入钳位。为了让米勒钳位发挥效用,晶体管必须尽可能靠近栅极和源极端子放置。

电路板 1 DESAT 慢速关闭操作,同时使用 1Ω 驱动电阻驱动 470nF 电容。蓝色 – PWM 输入,绿色 – 输出电压,洋红色 – DESAT 输入。

GUID-8A160CDB-2110-43D9-88F7-3BE586AD701D-low.png图 5-13 DESAT 在没有 R16 和 C20 的情况下关闭
GUID-DE9EE264-B30C-430E-B67F-CF821C5F75F5-low.png图 5-14 DESAT 在有 R16 和 C20 的情况下关闭

OUTL 引脚上的 R-C 网络有助于通过外部电流升压来还原慢速关闭操作。