前面我們講述了一系列驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的方法，接下來我們會(huì)通過一個(gè)實(shí)例更加詳細(xì)的分析各種驅(qū)動(dòng)拓?fù)淙绾稳ピO(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)。話不多說，開干！
柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)過程在設(shè)計(jì)功率級(jí)并選擇功率元件之后開始。 有源鉗位反激式轉(zhuǎn)換器的簡化最終示意圖如下所示。
相關(guān)電氣參數(shù)如下：
VDS1,off=VDS2,off=285V Q1 和 Q2 的關(guān)斷狀態(tài)漏源電壓。 兩個(gè)晶體管都在接地 (0V) 和 VIN+VCLAMP 之間切換。
ID1=2.7A Q1 關(guān)斷時(shí)的峰值漏極電流。
TJ=100°C 器件的工作結(jié)溫。
LR=14uH 有源鉗位反激功率級(jí)的諧振電感。
UCC3580-4 的指定驅(qū)動(dòng)器輸出阻抗和柵極驅(qū)動(dòng)參數(shù)為：
OUT1：
VDRV=15V
DMAX1=0.7
fDRV=250kHz
RHI1=20?
RLO1=10?
OUT2：
VDRV=15V
DMAX2=0.95
fDRV=250kHz
RHI2=33?
RLO2=33?
根據(jù)工作結(jié)溫并基于前面講述的方法估算的 MOSFET 參數(shù)為：
接下來，建立外部諧振電路的 dv/dt 和器件的 dv/dt。 在節(jié)點(diǎn) A，諧振電感 LR 對(duì)有效節(jié)點(diǎn)電容進(jìn)行充電和放電。 電感電流在短開關(guān)動(dòng)作期間幾乎沒有變化，因此可以將其視為直流電流源。 節(jié)點(diǎn)電容和由此產(chǎn)生的功率級(jí) dv/dt 為：
MOSFET 的導(dǎo)通 dv/dt 和防止 dv/dt 感應(yīng)導(dǎo)通的 dv/dt,limit（假設(shè) RGATE=0Ω）為：
由于諧振 dv/dt 高于為 Q1 和 Q2 晶體管計(jì)算的 dv/dt,limit，因此必須在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中使用關(guān)斷加速電路。 選定的低側(cè)和高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)電路如下所示：
現(xiàn)在，假設(shè)驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗被分流，則必須重新計(jì)算 dv/dt,limit的值。 另外，請(qǐng)注意 QOFF 晶體管 pn 結(jié)上的 0.7V 壓降。
下一步是計(jì)算柵極電阻值。 柵極電阻設(shè)置器件的開啟 dv/dt，該值必須低于 dv/dt,limit。 減慢導(dǎo)通 dv/dt 可能有利于降低 EMI 和減少整流二極管中的反向恢復(fù)問題。 對(duì)于此設(shè)計(jì)，兩個(gè)晶體管的導(dǎo)通 dv/dt 都限制在 2.3kV/us 以下。 該值選擇為之前在滿載條件下計(jì)算的諧振 dv/dt 的一半。 因此：
此時(shí)，低側(cè)驅(qū)動(dòng)器已完全定義。 該過程繼續(xù)進(jìn)行柵極驅(qū)動(dòng)變壓器設(shè)計(jì)。 此處省略了此計(jì)算的詳細(xì)信息，可以參照前面講述的案例進(jìn)行分析。 進(jìn)一步計(jì)算的柵極驅(qū)動(dòng)變壓器的相關(guān)特性是：
LM=100uH 變壓器的勵(lì)磁電感。
IM,P=75mA D=0.5 時(shí)勵(lì)磁電流的最大峰值。
高端驅(qū)動(dòng)電路中有兩個(gè)耦合電容，接下來計(jì)算它們的值。假設(shè) ?VC1=0.65V 和 ?VC2=0.65V。這兩個(gè)紋波分量的總和將出現(xiàn)在 Q2 的柵極 (?VGATE=1.3V)。
其中 D=0.68，對(duì)應(yīng)于上述 Cc1 方程的最大值。
驗(yàn)證交流耦合網(wǎng)絡(luò)的啟動(dòng)時(shí)間常數(shù)：
驗(yàn)證 UCC3850 輸出驅(qū)動(dòng)器的柵極功率損耗和功耗：
UCC3580 耗散了 731mW 柵極驅(qū)動(dòng)功率損耗中的 284mW。
最后，計(jì)算旁路電容值。 旁路電容器為兩個(gè) MOSFET 提供柵極電荷、通過兩個(gè)柵極下拉電阻 RGS1 和 RGS2 的電流以及柵極驅(qū)動(dòng)變壓器的磁化電流。 其值可通過以下方式估算：
