PDF《半/全桥电路之专用型驱动 IC 应用设计探讨》

3 Application Note AN9002 V0.0 体时, 对于选择悬浮电容的容值的选择必须有一定的依循条件. 式

(一) 为一简单的计算公式可用以电容的选定依据. ………….(1) 假设工作频率 30KHZ,责任周期为 30%, 如Qg(typ.)=76nC, QLs= 5nC,ICBS(leakage)=3-10uA,IGE(leakage)=1000uA,那么希望 C 电压的准 位维持在 0.2V 以内变动, 则选用的电容值为 : 因为 Qdischarge= C V 图

(二) 当然有经验的设计者都知道在 CBS 电容的两端并上一频率响应高 的小电容还是必要的. 再者较大的问题是无法产生低于

0 电压以下的负压. 利用负压截止 导通状态中的功率晶体,除了可以加速功率晶体关断的时间,也可避 免功率晶体切换时的电压突波,将截止中的功率开关误导通.但利用专 用型 IC 则的驱动电压最低电压只能达到 0V,在元件布局不佳的系统,存 在机会将截止状态中的功率晶体误触发而导通 ,造成系统失效. 互锁效应(Latch-Up)发生时所导致的异常,是专用型驱动 IC 另一个且最 难掌握的缺点.以下的讨论则会对这个部份的成因加大探讨 ,以弥补一 QLs] T1 * ) I (I [Qg e) CBS(leakag ) GE(leakage + + + = Qdischarge uF uF nC KHz KHz uA uA nC CBS

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4 Application Note AN9002 V0.0 般文献的不足. 专用型驱动 IC 内部线路简介 : 为了能较完整掌握设计时所须注意的要点,对专用型驱动 IC 内部的 线路更进一步的了解实有其必要,故在此以 IR2110 的线路简化图来做说 明,其它厂商及同类型的设计亦可相通. 从图

(三)中可看出线路的输入级 采用史密特触发电路,输出脚位 Ho 和Lo 通过逻辑准位和输入脚位 HIL 与LIN 相对,应当保护信号输入端为低电位时,SD 史密特触发器的输 出端为低电位 ,连接至两个 RS 触发器的置位信号亦无效 ,反或闸

1 的 输出跟随 HIN 和LIN 变化,控制信号有效,但当 SD 为高准位时,控制信 号会遭屏蔽而无效.SD 此时即使变化为低准位也必须等到史密特触发 器VH 和VL 输出脉冲的上升沿到来 ,两个或非门才会因 RS 触发器翻转 为低电位而跟随 HIN 和LIN 的信号做变化,目的在于确保系统因异常 而保护后的重新启动必驱动 IC 必须确实反应由 MCU 所重新发送的信 号 ,而不是反应系统异常前的状态信号. 由于史密特触发器会有一定的磁滞,因此整个逻辑线路对输入的 信号有一定的抗干扰能力. 对于接受上升沿较缓慢甚至停留在一个介于 高低准位之间的输入信号并不会产生任合问题. 再者逻辑线路的基准电 源是利用操作电源所转换而成的更低压的电源(简图中没有表示来),可 避免逻辑信号的运算受操作电源的影响. 逻辑信号电位转换成输出驱动 的准位方式是透过上下通道的两个 VDD/VCC 的电压转换电路所达成 ,且 可看出上通道对信号的转换远比下通道复杂. 驱动 IC 下通道的延时线路决定了上下臂功率开关的死区时间.推 挽式输出级的设计对驱动电容性的负载而言,因为导通电流由 MOSFET 源极和汲极的压差决定,若推挽级的两个 MOSFET 的特性相同,则上升 时间会比下降时间长. 对于上通道而言,脉冲产生器(Pulse Generator)用以产生两路的脉冲 来驱动两个高压 DMOS 所形成的高电位转换电路 (HV Level Shift Circuit),而两路脉冲的产生其实是在反应HIN信号的上升与下降沿,这两 嘉兴斯达半导体有限公司 STARPOWER SEMICONDUCTOR LTD.