UCC27321高速驅(qū)動(dòng)MOSFET芯片的應(yīng)用設(shè)計(jì)

當(dāng)電容放電時(shí)，對(duì)地傳輸?shù)哪芰恳矠镋。這樣芯片提供的功率損耗為：
其中： 為開關(guān)管的工作頻率

　　如果驅(qū)動(dòng)芯片與柵極之間沒有串接額外的電阻，則電路回路的阻抗會(huì)消耗這一部分能量即所有的能量會(huì)損耗在驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部：電容充電和放電時(shí)各消耗一半能量。以下舉例說明這一情況：

　　根據(jù)以上方程式可以確定功率MOSFET的所需柵極電壓。


5　應(yīng)用實(shí)例

　　圖4給出了應(yīng)用于推挽正激的驅(qū)動(dòng)電路：

　?。╝）為運(yùn)用UCC27321的光耦隔離驅(qū)動(dòng)。由于上管和下管不共地，為了實(shí)現(xiàn)電氣上的隔離，在UC3525的輸出與UCC27321的輸入之間增加了快速光耦隔離芯片HCPL4504。采用光耦隔離，使得外圍電路簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)較容易，但需兩路激勵(lì)電源。

　?。╞）為傳統(tǒng)推挽變壓器隔離驅(qū)動(dòng),由于采用變壓器實(shí)現(xiàn)電氣隔離，進(jìn)行電流、電壓變換，應(yīng)用范圍較廣。但缺點(diǎn)是體積重量較大，驅(qū)動(dòng)變壓器容易激磁飽和，設(shè)計(jì)相對(duì)困難。

　　實(shí)驗(yàn)中所采用的MOSFET為IRFP460，其典型參數(shù)為：Ciss=4.1nF；Qg=120nC;VDS=500V;ID=20A;VGS=±20V。 測(cè)試電路為圖4所示電路，開關(guān)頻率為50kHz。從導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間來看：采用推挽式驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間將近為180ns；而采用UCC27321驅(qū)動(dòng)芯片后，導(dǎo)通時(shí)間僅為80ns，關(guān)斷時(shí)間則為70ns。從波形（見圖5）來看：采用UCC27321驅(qū)動(dòng)芯片后，功率管開通時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路提供的柵極電壓具有快速的上升沿，并一開始有一定的過沖；關(guān)斷瞬時(shí)，提供了較大的反壓，使管子可靠關(guān)斷，開關(guān)管的導(dǎo)通特性和關(guān)斷特性明顯改善。所以采用UCC27321驅(qū)動(dòng)芯片構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路，開關(guān)管的開通和關(guān)斷損耗都將會(huì)大大減小。

6　結(jié)論

　　通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證UCC27321驅(qū)動(dòng)芯片具有良好的驅(qū)動(dòng)特性，能快速驅(qū)動(dòng)MOSFET，從而減小了開通和關(guān)斷損耗。同時(shí)，通過設(shè)置使能端能設(shè)計(jì)出性能優(yōu)異的保護(hù)電路，具有外圍電路簡(jiǎn)潔，實(shí)現(xiàn)電源，輸入、輸出地之間的解耦，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。能很好地應(yīng)用于高速MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。