資料介紹
自舉柵極驅(qū)動電路
高端和低端的柵極驅(qū)動器電源是不同的。低端柵極驅(qū)動電壓以地為參考,因此該驅(qū)動由直流電源直接供電。然而,高端是懸空的,因此需要使用自舉驅(qū)動電路,其工作原理:
上電后,PWM不會立即發(fā)生,所有MOSFET都處于高阻態(tài),直到所有直流電壓完成建立,在此期間,電容C1由直流電源通過路徑R1、D1、C1和R3充電。充電后的電容C1提供高端柵極驅(qū)動電壓。C1充電的時間常數(shù)為τ = (R1 + R3) C1。
當(dāng)MOSFET在PWM信號的控制下切換時,低端開關(guān)Q3接通,高端開關(guān)Q1斷開。高端的GNDA下拉至地,電容C1充電。當(dāng)Q1接通時,Q3開,GNDA上拉至直流電源電壓。二極管D1反向偏置,C1電壓將ADuM7234的VDDA電壓驅(qū)動到約24 V。因此,電容C1在ADuM7234的VDDA和GNDA引腳之間保持約12 V的電壓。這樣,高端MOSFETQ1的柵極驅(qū)動電壓始終參考Q1的懸空源極電壓。
每次低端驅(qū)動器接通時,自舉電容就會充電,但它僅在高端開關(guān)接通時才放電。因此,選擇自舉電容值時需要考慮的第一個參數(shù),就是高端開關(guān)接通并且電容用作柵極驅(qū)動器ADuM7234的高端直流電源時的最大容許壓降。當(dāng)高端開關(guān)接通時,ADuM7234的直流電源電流典型值為22 mA。假設(shè)高端開關(guān)的導(dǎo)通時間為10 ms(50 Hz、50%占空比),使用公式C=I×ΔT/ΔV,如果容許的壓降ΔV=1V,I=22mA,ΔT = 10 ms,則電容應(yīng)大于220 μF。本設(shè)計選擇330 μF的容值。電路斷電后,電阻R5將自舉電容放電;當(dāng)電路切換時,R5不起作用。
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