中心議題：

• 新型不對稱半橋隔離驅動電路設計

解決方案：

• 兩路互補導通的驅動電路的設計

引言

隨著電力半導體器件的發展，出現了多種全控型器件，其中MOSFET以其開關速度快、易並聯、所需驅動功率低等優點成為開關電源中最常用的功率開關器件之一。同時
，隨著軟開關技術的不斷發展，具有結構簡單、所用元器件少、dianyayinglixiaodengyoudiandebuduichengbanqiaobianhuanqideyingyongyeyuelaiyueguangfan。erliangluhubudaotongdequdongdianludeshejishibuduichengbanqiaobianhuanqishejizhongdeyigezhongyaohuanjie。benwenjieshaolejizhongchangyongdebuduichengbanqiaoMOSFET驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)，分(fen)析(xi)了(le)各(ge)電(dian)路(lu)的(de)優(you)點(dian)和(he)適(shi)用(yong)場(chang)合(he)
，並(bing)提(ti)出(chu)其(qi)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)。最(zui)後(hou)本(ben)文(wen)設(she)計(ji)了(le)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)不(bu)對(dui)稱(cheng)半(ban)橋(qiao)隔(ge)離(li)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)，通(tong)過(guo)樣(yang)機(ji)實(shi)驗(yan)，證(zheng)明(ming)這(zhe)種(zhong)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)不(bu)僅(jin)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)、設計合理，而且能夠良好地實現不對稱半橋電路的驅動。

1 幾種不對稱半橋驅動電路介紹及分

1．1 非隔離的不對稱半橋驅動電路

圖1為(wei)常(chang)用(yong)的(de)小(xiao)功(gong)率(lv)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)
，簡(jian)單(dan)可(ke)靠(kao)成(cheng)本(ben)低(di)
，適(shi)用(yong)於(yu)不(bu)要(yao)求(qiu)隔(ge)離(li)的(de)小(xiao)功(gong)率(lv)開(kai)關(guan)設(she)備(bei)。其(qi)中(zhong)一(yi)路(lu)直(zhi)接(jie)接(jie)到(dao)下(xia)管(guan)
，另(ling)外(wai)一(yi)路(lu)經(jing)反(fan)向(xiang)器(qi)反(fan)向(xiang)後(hou)驅(qu)動(dong)上(shang)管(guan)。RP1，RP2用於調節死區時間。





1．2 正激式不對稱半橋隔離驅動電路

文獻提出一種正激式不對稱半橋隔離驅動電路
，如圖2所示。

以正向電路為例，脈衝信號通過高頻脈衝變壓器耦合去驅動功率MOSFET管，次級脈衝電壓為正時
，MOSFET導通，在此期間VT3截止

，由其構成的泄放電路不工作。當次級脈衝電壓為零時，則VT3導通
，快速泄放MOSFET柵極電荷，加速MOSFET的截止。R7是用於抑製驅動脈衝的尖峰，R9，VD3，R11，VD5，R13可以加速驅動並防止驅動脈衝產生振蕩。 和與它相連的脈衝變壓器繞組共同構成去磁電路。
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該電路實現了隔離，且能輸出較好的驅動波形。但是也存在一些不足之處：①結構複雜，需要雙電源供電(±12V)；②元器件較多，特別是需要兩個隔離變壓器，不僅占用較大空間
，而且增加電路成本。

1．3 專用芯片驅動電路

ST公司的L6384是專門的不對稱半橋驅動芯片，其原理圖及外圍電路如圖3所示。單脈衝從1腳(IN)輸入，5腳(HVG)和7腳(LVG)輸出互補的脈衝。3腳(DT／ST)外接電阻和電容來控製兩路輸出的死區時間。當3腳的電平低於0．5V的時候，芯片停止工作。專用芯片具有外圍電路簡單、占用空間小的特點
，但由於其成本較高，不適用於低成本設計的產品
2 新型的不對稱半橋隔離驅動電路

根據以上幾種驅動電路

，針對傳統隔離驅動電路結構複雜、占zhan用yong空kong間jian大da和he不bu對dui稱cheng半ban橋qiao專zhuan用yong芯xin片pian驅qu動dong電dian路lu應ying用yong的de局ju限xian性xing等deng問wen題ti，提ti出chu了le一yi種zhong新xin型xing的de不bu對dui稱cheng半ban橋qiao隔ge離li驅qu動dong電dian路lu，適shi用yong於yu單dan脈mai衝chong輸shu出chu的de芯xin片pian，具ju有you結jie構gou簡jian單dan可ke靠kao，占zhan用yong空kong間jian小xiao等deng特te點dian
，並bing且qie實shi現xian了le電dian氣qi隔ge離li
，可ke以yi運yun用yong於yu中zhong大da功gong率lv場chang合he。

驅動電路如圖4所示，工作頻率由磁芯的特性決定，一般使用高頻磁芯
，工作頻率可達100kHZ。原邊VT1，VT2構成的推挽式功放電路。脈衝輸出高電平時，VT1導通，提供MOS管驅動功率；低電平時，VT2導通，電容上的儲能提供反向脈衝。變壓器副邊輸出的兩路波形經調理電路後變成互補的脈衝信號，從而驅動MOSFET。驅動脈衝為正時
，MOSFET導通

，在此期間VT1，VT2截止，由其構成的泄放電路不工作。當次級脈衝電壓為零時
，則VT1，VT2導通，快速泄放MOSFET柵極電荷，加速MOSFET的截止。穩壓管VD1，VD2對脈衝波形正向進行削波。

在SABER仿真下，該變壓器副邊N2
，N3以及上
、下管的驅動波形分別如圖5(a)、(b)所示。

該電路具有以下優點：①電路結構較簡單可靠
，具有電氣隔離作用。占空比固定時，通過合理的參數設計，此驅動電路具有較快的開關速度。②該電路隻需一個電源，即為單電源工作。

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本文設計了一台不對稱半橋變換器樣機：工作頻率為98kHz
，輸人電壓為400VDC，輸出電壓為30VDC。測得占空比為0．47時的驅動波形Ug1，Ug1如圖(6)所示。

通過實驗驗證，本文提出的新型不對稱半橋隔離驅動電路不僅結構簡單
、設計合理，且較好地實現了MOSFET的互補驅動，其驅動波形具有很好的穩定性

，是一款高性能的隔離驅動電路。