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怎么完成更高的体系功率——第二部分:高速栅极驱动器

在此系列的第一部分中,讨论过高电流栅极驱动器如何帮助系统实现更高的效率。高速栅极驱动器也可以实现相同的效果。

在此系列的榜首部分中,评论过高电流栅极驱动器怎么协助体系完成更高的功率。高速栅极驱动器也能够完成相同的作用。

高速栅极驱动器能够经过下降FET的体二极管功耗来进步功率。体二极管是寄生二极管,大多数类型的FET固有。它由p-n结点构成而且坐落漏极和源极之间。图1所示为典型MOSFET电路符号中表明的体二极管。


图1:MOSFET符号包含固有的体二极管

约束体二极管的导通时刻将然后下降其两头所耗费的功率。这是由于当MOSFET处于导通状况时,体二极管上的压降一般高于MOSFET两头的电压。关于相同的电流水平,P = I×V(其间P是功耗,I是电流,V是电压降),经过MOSFET通道的传导损耗明显低于经过体二极管的传导损耗。

这些概念在电力电子电路的同步整流中发挥作用。同步整流经过用比如功率MOSFET的有源操控器材替代二极管来进步电路的功率。削减体二极管导通能够使这种技能的长处最大化。

下面考虑同步降压转换器的状况。当高侧FET关断而且电感器中依然存在电流时,低侧FET的体二极管变为正向偏置。死区时刻短对防止直通很有必要。在此之后,低侧FET导通并开端经过其通道导通。相同的原理适用于一般在DC / DC电源和电动机驱动规划中发现的其它同步半桥装备。

关于高速接通,栅极驱动器的一个重要参数是导通传达推迟。这是在栅极驱动器的输入端施加信号到输出开端变高时的时刻。这种状况如图2所示。当FET从头导通时,体二极管将关断。快速的导通传达推迟能够更快地导通FET,然后最小化体二极管的导通时刻,然后使损耗最小化。


图2:时刻示意图,t_PDLH是导通传达推迟

TI的产品组合包含具有职业抢先的高速导通传达推迟的栅极驱动器。参见表1。

类别 设备 描绘 导通传达推迟
高速驱动器 UCC27517A
4A / 4A高速低侧栅极驱动器 13ns
UCC27611
4A / 6A高速低侧栅极驱动器 14ns
UCC27201A
3A,120V高侧和低侧驱动器 20ns

表1:高速驱动器

体系功率是一个团队尽力的成果。本博客系列介绍了高速和高电流栅极驱动器是要害件。

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