|
核心器件: IN5819 圖1，調制方法使人們有可能在很寬的占空因子范圍內實(shí)現功率 MOSFET 的隔離式柵極驅動(dòng)電路。 圖 1 所示電路主要用途是用于驅動(dòng)頻率范圍為 1 Hz 至 300 kHz、占空因子為 0 ~ 100%的功率 MOSFET。使用一個(gè)無(wú)鐵芯的印制電路板變壓器就可以實(shí)現這一目標。大多數功率電子電路的開(kāi)關(guān)頻率都在數赫至幾百千赫的范圍內。為了設計一個(gè)開(kāi)關(guān)頻率低于300kHZ的無(wú)鐵芯隔離式變壓器的柵極驅動(dòng)電路，你可以用一個(gè)低頻控制信號調制一個(gè)高頻載波。初級的能量可通過(guò)使用 3 MHz 高頻載波信號來(lái)傳送。柵極控制信號通過(guò)調制過(guò)程耦合到次級輸出端。二進(jìn)制計數器 IC3對時(shí)鐘振蕩器 IC2產(chǎn)生的 24MHz 信號進(jìn)行八分頻，獲得3MHz 信號。純/互補緩沖器 IC6產(chǎn)生兩個(gè)互補的3MHz信號，兩者間延遲很小�！芭c非”門(mén) IC5實(shí)現調制過(guò)程。 圖2，頂部跡線(xiàn)為流經(jīng)變壓器次級的交流信號，底部跡線(xiàn)為低頻控制電壓。 本設計利用C3的電容值來(lái)獲得工作頻率下的最大阻抗。一個(gè)倍壓器(D1、D2、C4)提供柵極驅動(dòng)電壓。本設計將一塊 555（IC7）用作一個(gè)施密特觸發(fā)器，因為555的功耗小。D3 防止 C6 中儲存的能量泄放到R1中。正如你從圖2中看到的，當控制電壓很高時(shí)，一個(gè) 3MHz 的交流信號出現在變壓器初級上，從而給電容器 C5 和貯能電容器 C6 充電。 IC7 的輸入端變?yōu)楦唠娖�，從而�?MOSFET 導通。當控制電壓變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，變壓器初級上的電壓下降為零，IC7的輸入端變?yōu)榈碗娖�，MOSFET 截止。圖2和圖3示出了控制電壓、變壓器次級電壓以及 MOSFET 柵極電壓。 圖3，頂部跡線(xiàn)為 MOSFET 的柵極驅動(dòng)電壓；底部跡線(xiàn)為變壓器次級的交流信號。 圖4，在3MHz時(shí)變壓器輸入阻抗的峰值。 變壓器的尺寸和3MHz 載波頻率使次級、初級電壓具有很好的關(guān)系從而使柵級驅動(dòng)電路的輸入功率減到最小程度。變壓器在電路板底部有一個(gè)圓形螺旋初級繞組。初級繞組為 20 匝 0.3mm 寬的導體。環(huán)形螺旋次級繞組在電路板的正面，為 15 匝 0.4mm 導體。兩個(gè)繞組的導體厚度均為 35μm，最外沿半徑為 25 mm。電路板厚度為 1.54 mm。圖 4 示出了在變壓器次級繞組終接 C3的情況下變壓器輸入阻抗的頻率圖。網(wǎng)絡(luò )分析儀顯示，最大阻抗出現在大約3MHz。圖5是一個(gè)工作原型的照片。 圖5，無(wú)鐵芯變壓器的原型具有很寬的占空因子范圍。 |
