ZHCAD39B March   2013  – September 2023 UCC27511 , UCC27531 , UCC27532 , UCC27533 , UCC27536 , UCC27537 , UCC27538

 

  1.   1
  2.   使用单输出栅极驱动器实现高侧或低侧驱动
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2高侧驱动方法
    1. 2.1 栅极驱动变压器解决方案
    2. 2.2 具有电容式信号隔离的自举辅助电源解决方案
    3. 2.3 具有隔离式高侧栅极驱动器的隔离式辅助电源解决方案
    4. 2.4 采用隔离式高/低侧栅极驱动器的自举辅助电源解决方案
    5. 2.5 栅极驱动变压器解决方案
  6. 3结论
  7. 4修订历史记录

引言

HS 开关管请参阅图 1-1 中的 Q1 和 Q2。这些开关具有浮动的源极连接,并且此基准上的电压在开关周期内会发生变化。Q3 和 Q4 被视为 LS 开关管,因为它们的源极基准连接到输入地,并且在开关周期内不会改变电压。当 Q1 和 Q3 同时导通或者 Q2 和 Q4 同时导通时,将为 Vout 供电。对于节 2 中的电路示例,我们将仅关注使用 Q1 和 Q3 的桥部分。

GUID-0F140BD9-9994-45A5-A92A-963828C4E737-low.gif图 1-1 具有高侧和低侧初级 MOSFET 的全桥功率级

要在高功率应用中正确打开这些开关,通常需要栅极驱动 IC。要正确驱动 LS 开关管,通常非常简单,因为栅极驱动器的输出可以直接连接到开关的栅极,并且驱动器 IC 的 GND 连接到开关的源极。但是,要驱动 HS 开关管,还必须注意以下事项:

  1. 对于栅极驱动器输出信号本身,需要电平转换器或隔离式信号收发器(例如数字隔离器),以确保栅极保持高于源极的适当电压,从而正确打开 HS 开关管。随着 Q1 的源极(栅极驱动器的 GND)在 Q1 导通期间上升,驱动器需要其基准电压密切跟随 Q1 源极并保持信号电压和基准电压之间的差异。此外,该驱动器的 GND 需要与控制器地隔离,因为 Q1 源极在 0V 和 400V 等较高电压之间移动。
  2. HS 栅极驱动器还需要某种辅助电源,该电源可以浮动,并在源极升至输入电压时保持适当的导通偏置。否则,当 Q1 源极电压升高时,栅极驱动器将关断。这通常通过以下方式来实现:使用自举电路、隔离式辅助电源,或使用栅极驱动变压器将栅极驱动器与开关节点基准隔离。