ZHCADV5 March 2024 UCC27624
栅极驱动变压器的另一种常见用途是生成栅极驱动偏置。通过在次级侧连接全桥整流器,栅极驱动变压器可用于产生浮动直流电压。这种浮动偏置可用于为隔离式栅极驱动器供电。
栅极驱动器 IC 旨在驱动作为容性负载的电源开关的栅极。在辅助电源中,栅极驱动器将为辅助电源供电,这是栅极驱动器 IC 的主要阻性负载。由于这种负载差异,栅极驱动器 IC 数据表中的功率耗散公式不适用于辅助电源电路。
计算这个应用中的功率耗散很简单。假设匝数比为 1:1,来自辅助电源的负载电流在栅极驱动器 IC 中显示为直流电流。因此,我们可以使用以下公式进行估算:
为了提高公式的精度,我们可以将初级侧磁化电流产生的 RMS 电流相加:
例如,假设我们不像图 2-3 中所示那样驱动半桥,而是使用相同的设置来生成两个 12V、3W 的辅助电源。在忽略磁化电流的情况下,我们可以估算功率耗散,如下所示:
该估算使用 UCC27624 数据表中的 Roh 和 Rol 典型值,并忽略磁化电流因数,因为磁化电流主要由变压器决定。在这种情况下,我们预计驱动器输出级会耗散约 1.4W 的功率。将该值乘以 RθJA 即可得到粗略的加热估算值,因此可以预计 D 封装会显著自发热,因为 RθJA 为 126.4ºC/W。DGN 封装的 RθJA 较低,为 48.9ºC/W,因此自发热较少。热性能还取决于其他参数,例如电路板布局布线和覆铜厚度,但 RθJA 旨在用于在相同条件下进行封装间的比较。
另一种选择是使用 UCC27444 等驱动器。UCC27444 驱动器使用一个仅 PMOS 上拉结构。与混合结构驱动器 UCC27624 相比,仅 PMOS 结构会产生较低的 Roh 至直流电流。UCC27444 的典型 Roh 约为 1.2Ω。通过根据 UCC27444 参数重新计算方程式 20,我们可以预计耗散约为 0.475W。在这种情况下,UCC27444 耗散的功率估计为 UCC27624 耗散功率量的三分之一。