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Buck电源中绝缘栅场效应管的驱动方法

发布时间:2020-07-21 18:11:20 阅读: 来源:木盒厂家

1引言图一所示的单管降压电源,拓扑很简单,但由于MOSFET的源极电位不固定,驱动不是很容易。本文就斩波电源的不同驱动方式,分别就其电路的复杂性、驱动脉冲质量、价格成本以及工作频率的适应性等方面进行了分析和比较。2各种驱动电路分析2.1电平转换直接驱动当主电路的供电电压不太高时,可插入图二所示的电平转换驱动电路。这种方法的优点是成本较低,缺点一是当输入电压Vin较高时不易处理好;二是电平移动驱动部分需要电荷泵供电,因此电路比较繁复。2.2光电耦合器隔离驱动这是一种常用的方法,如图三所示,优点是电路比较成熟,但光耦次级需要隔离电源,由于光耦的速度不是很快,工作频率不能太高,并可能降低电源的瞬态响应速度。2.3变换MOSFET的位置,直接驱动。如图四所示,将MOS管移到供电电源的负端,就可用IC输出的信号直接驱动。优点是驱动成本低,缺点一是输出地悬浮,抗干扰性差;二是不能直接引进反馈,需要再加光耦隔离传送。2.4变压器直接隔离驱动图5所示这种直接驱动方法的突出优点是成本最低,但由于变压器只能传递交流信号,因此输出的正负脉冲幅值随占空比而变,只适用于占空比在0.5左右、而且变化不大的情况。同时由于变压器的负载是MOS管的输入电容,驱动脉冲的前后沿一般不会很理想。2.5有源变压器驱动用变压器传送信号,次级另加隔离电源和放大电路,如图6所示。因为变压器只传送信号,因此响应比较快,工作频率可以很高,次级有源,可以输出比较陡峭的脉冲信号。缺点是要有一路隔离的电源供给。2.6采用新型隔离驱动组件直接驱动图7示出的是采用TX_CMB3型驱动模块的斩波电路,该驱动组件是北京落木源公司()新开发出的单管隔离驱动器。该款驱动器使用变压器隔离,采用分时技术,在输入信号的上升和下降沿传递PWM的信号,在平顶阶段传递能量,因而能够输出陡峭的驱动脉冲。这种驱动方法的优点是使用方便(在MOSFET功率不大时,只要如图7连接就可以了),驱动脉冲质量好,工作频率高,体积较小,输入电压最高可达1000V,价格也比较便宜。缺点是工作频率低时要求的变压器体积比较大,同时成本稍高些,但考虑到简化了设计、并降低了装配成本,总成本可能还要低些。3结语表格1总结了上面的分析,可以看出,在大多数情况下,采用TX_CMB3专用斩波隔离驱动器是较佳的选择。表1:各种驱动方式的比较

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