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如何根据负载特性选择正确的驱动

发布时间:2020-06-30 16:30:20 阅读: 来源:端子机厂家

次主要想探讨阻性/感性/容性/电流型负载对驱动的要求,与大家分享,请网友看看有何不足,先看一个图吧,FET的等效模型是:

用它做成的半桥;就成了这样的一个电路:

空载开关时;电路变成这两个工作模式:

上图是高边开关;低扁关断状态。下图是低边开关;高边关断状态。两个状态组成一完整开关周期。这个现象会导致半、全桥空载时发热。它不仅发生在开路状态;而且还会发生在容性负载和硬开关电路里。适当的控制“开”的速度;防制上下之通是必要的。

高端FET开关状态下;导通再关闭后,由于CDS1、CDS2的电容储能,Q1关断;输出仍为+Vbus。此时;Q1栅电压为0V,但是;Q1并没因此而承受电压。即Q1是零电压关断;关断过程;栅电压没有平台!没有弥勒效应区!经过一段死区时间后;低端FET导通,此时此刻;高端早已关断的FET的D-S终于承受了电压!虽然是空载;但在这过程中发生了一系列的电压电流变化,看图解!

高边FET导通后;向Cds2充电/Cds1放电,输出达到正电源电压。FET关断时;由于电容无放电回路(Q2断),电容电压保持不变,Q1零压管断(无弥勒效应)。Q1关后;仍由于电容做用而不承受电压。

用正驱动脉冲开启Q2,当栅电压达到门坎时;Q2开始通。Cds2短路放电;Cds1充电。显然;Q2是硬开通。Q1此时开始实质性承受电压。由于Cdg1的充电;导致在Q1驱动栅电阻上产生电压。当感应电压达到门坎时;Q1/Q2瞬间发生上下直通。

半个周期描述结束,在此思考下半个周期的工作过程。

低端的管子是硬开通软关断;高端皆然。这里引用网友helen闸的实测波形,供大家讨论。注意:“ON”是;有明显的弥勒效应平台,“OFF”时;没有。(电源网原创转载注明出处)

阻性负载:

大体和容性相当,只是半桥输出在死区时间里;电压是电源电压的一般(如果同同样的FET做的半、全桥的话)。

由于FET在关断后;没有承受所有电压,FET实际的弥勒效应略微减小。看这图:

现实负载中;除了电容/电感/电阻性负载外。还有一类负载;叫高分布参数负载。如大功率PFC/电机/PDP驱动等等。它们大体可以等效成这样两种拓朴(单级或多级链接)

当你用方波驱动这样的负载时;电压或电流高/射频分量会发生反射。地线上充满梳装噪音,在方波沿上;同时跳动着电流尖刺。驱动速度越高;间刺越大。(这和我们用不同阻抗同轴电缆连接电视;而产生重影是一个道理)如果拉开波型;可以发现,第一个电流尖峰是最高且冒似正弦。这个现实的脉冲电流就是这个网络产生的。

用示波器看。将探头和地线夹短在一起时;测得的噪音;主要是共模分量。用探头和地线夹夹在地线的不同部位测得的是差/共模噪音之和。用示波器看时;要求它有至少100M以上的带宽。低于10M,大多数噪音将看不见,低于1M时;一切都干净了。

这时候;大体有三种选择:

1)串低分布参数的电感,使分布电容的作用减到最小。

它对负载端的分布参数抑制有效;对FET自身寄生电容没作用。

2)用低分布参数的元件做开关,开的足够快。快速开关后;连联线都可以被等效成电感了。

效率提高了,元件要求高了,需要增加EMI/C网络了。

3)开慢些;再慢些,所有寄生参数变的越来越无足轻重了。

牺牲了效率,提高了EMI/C品质。

4)用软开关拓朴

元件增加了;效率提高了;噪音下来了;成本提高了。

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