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驱动电路设计(五)——驱动器的自举电源稳态设计

2025-6-19 13:19| 发布者: 闪电| 查看: 23| 评论: 0

摘要: 当选择驱动电源电压时,要考虑自举电路的损耗,必须考虑驱动器内部电压降以及自举二极管VDb和电阻Rb的压降,还必须减去下桥臂IGBT VT2的饱和电压。最终的自举电压要保证上管IGBT栅极电压不能太低而导致开通损耗增加 ...

而其Ileak=12.5uA,如果Ts=0.1ms的话,Ileak*TS=1.25nC,也是一个非常小的量。(文末的案例Ileak高达200uA,可能就不应该忽略)


S1由PWM波形驱动,且仅在TON时间内通过自举电阻提供电荷,则流经自举电阻的平均电流按如下公式计算。

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其中:

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所以RBOOT两端的平均压降由下列公式确定:


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如果电平位移的驱动器的QLS和Ileak相对于驱动对象足够小,那公式可以简化为:


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在设计中,是否可以忽略内部电平位移电路所需的电荷和栅极驱动器高压侧电路提供的直流电流,建议查一下英飞凌的数据手册,或向厂商咨询。


自举电容


自举电容器向高压侧电路提供的总电荷可通过下列公式计算得出:

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VBS的纹波振幅为:

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上式说明自举电压的纹波只与总电荷和自举电容有关,总电荷也要考虑内部电平位移电路所需的电荷QLS和在关断时栅极驱动器高压侧电路提供的直流电流,可能两者可以忽略。


自举电压的跌落


半桥电路上管用自举供电,其电压一定会低于芯片供电电压,也低于下管的驱动电压,这一问题值得仔细研究,最终目的是探讨最小占空比问题。

VBS的波形如图所示,图中对各种贡献进行了区分。Vdrop表示VBS从其可达到的最大(VBSMAX)下降的幅度(VB纹波最低谷的值)。

VBSMAX在实际系统中也就是驱动芯片供电电压VCC


第一种工况


当自举电阻Rboot和自举电容Cboot决定的时间常数比较大。


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图3:Vdrop波形:条件为占空比小于4倍的自举电阻和电容的时间常数/Ts



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