1 几种不对称半桥驱动电路介绍及分析
1.1 非隔离的不对称半桥驱动电路
图1为常用的小功率驱动电路,简单可靠成本低,适用于不要求隔离的小功率开关设备。其中一路直接接到下管,另外一路经反向器反向后驱动上管。RP1,RP2用于调节死区时间。
1.2 正激式不对称半桥隔离驱动电路
文献提出一种正激式不对称半桥隔离驱动电路,如图2所示。
以正向电路为例,脉冲信号通过高频脉冲变压器耦合去驱动功率MOSFET管,次级脉冲电压为正时,MOSFET导通,在此期间VT3截止,由其构成的泄放电路不工作。当次级脉冲电压为零时,则VT3导通,快速泄放MOSFET栅极电荷,加速MOSFET的截止。R7是用于抑制驱动脉冲的尖峰,R9,VD3,R11,VD5,R13可以加速驱动并防止驱动脉冲产生振荡。 和与它相连的脉冲变压器绕组共同构成去磁电路。
该电路实现了隔离,且能输出较好的驱动波形。但是也存在一些不足之处:①结构复杂,需要双电源供电(±12V);②元器件较多,特别是需要两个隔离变压器,不仅占用较大空间,而且增加电路成本。
1.3 专用芯片驱动电路
ST公司的L6384是专门的不对称半桥驱动芯片,其原理图及外围电路如图3所示。单脉冲从1脚(IN)输入,5脚(HVG)和7脚(LVG)输出互补的脉冲。3脚(DT/ST)外接电阻和电容来控制两路输出的死区时间。当3脚的电平低于0.5V的时候,芯片停止工作。专用芯片具有外围电路简单、占用空间小的特点,但由于其成本较高,不适用于低成本设计的产品。
2 新型的不对称半桥隔离驱动电路
根据以上几种驱动电路,针对传统隔离驱动电路结构复杂、占用空间大和不对称半桥专用芯片驱动电路应用的局限性等问题,提出了一种新型的不对称半桥隔离驱动电路,适用于单脉冲输出的芯片,具有结构简单可靠,占用空间小等特点,并且实现了电气隔离,可以运用于中大功率场合。