0 引言
隨著電力半導體器件的發(fā)展,，出現(xiàn)了多種全控型器件，其中MOSFET" title="MOSFET">MOSFET以其開關速度快,、易并聯(lián),、所需驅動功率低等優(yōu)點成為開關電源中最常用的功率開關器件之一。同時，隨著軟開關技術的不斷發(fā)展,，具有結構簡單,、所用元器件少、電壓應力小等優(yōu)點的不對稱半橋變換器的應用也越來越廣泛,。而兩路互補導通的驅動電路" title="驅動電路">驅動電路的設計是不對稱半橋變換器設計中的一個重要環(huán)節(jié),。本文介紹了幾種常用的不對稱半橋MOSFET驅動電路，分析了各電路的優(yōu)點和適用場合,，并提出其不足之處,。最后本文設計了一種新型的不對稱半橋隔離驅動電路，通過樣機實驗,，證明這種驅動電路不僅結構簡單,、設計合理，而且能夠良好地實現(xiàn)不對稱半橋電路的驅動,。
1 幾種不對稱半橋驅動電路介紹及分析
1．1 非隔離的不對稱半橋驅動電路
圖1為常用的小功率驅動電路,，簡單可靠成本低，適用于不要求隔離的小功率開關設備,。其中一路直接接到下管,，另外一路經(jīng)反向器反向后驅動上管。RP1,，RP2用于調(diào)節(jié)死區(qū)時間,。
1．2 正激式不對稱半橋隔離驅動電路
文獻提出一種正激式不對稱半橋隔離驅動電路，如圖2所示,。
以正向電路為例,，脈沖信號通過高頻脈沖變壓器" title="變壓器">變壓器耦合去驅動功率MOSFET管，次級脈沖電壓為正時,，MOSFET導通,，在此期間VT3截止，由其構成的泄放電路不工作,。當次級脈沖電壓為零時,，則VT3導通，快速泄放MOSFET柵極電荷,，加速MOSFET的截止,。R7是用于抑制驅動脈沖的尖峰,，R9,，VD3，R11,，VD5,，R13可以加速驅動并防止驅動脈沖產(chǎn)生振蕩,。 和與它相連的脈沖變壓器繞組共同構成去磁電路,。
該電路實現(xiàn)了隔離，且能輸出較好的驅動波形,。但是也存在一些不足之處：①結構復雜,，需要雙電源供電(±12V)；②元器件較多,，特別是需要兩個隔離變壓器,，不僅占用較大空間，而且增加電路成本,。
1．3 專用芯片驅動電路
ST公司的L6384" title="L6384">L6384是專門的不對稱半橋驅動芯片,，其原理圖及外圍電路如圖3所示,。單脈沖從1腳(IN)輸入,，5腳(HVG)和7腳(LVG)輸出互補的脈沖。3腳(DT／ST)外接電阻和電容來控制兩路輸出的死區(qū)時間,。當3腳的電平低于0．5V的時候,，芯片停止工作。專用芯片具有外圍電路簡單,、占用空間小的特點,，但由于其成本較高，不適用于低成本設計的產(chǎn)品,。
2 新型的不對稱半橋隔離驅動電路
根據(jù)以上幾種驅動電路,，針對傳統(tǒng)隔離驅動電路結構復雜、占用空間大和不對稱半橋專用芯片驅動電路應用的局限性等問題,，提出了一種新型的不對稱半橋隔離驅動電路,，適用于單脈沖輸出的芯片，具有結構簡單可靠,，占用空間小等特點,，并且實現(xiàn)了電氣隔離，可以運用于中大功率場合,。
驅動電路如圖4所示,，工作頻率由磁芯的特性決定，一般使用高頻磁芯,，工作頻率可達100kHZ,。原邊VT1，VT2構成的推挽式功放電路,。脈沖輸出高電平時,，VT1導通，提供MOS管驅動功率,；低電平時,，VT2導通,，電容上的儲能提供反向脈沖。變壓器副邊輸出的兩路波形經(jīng)調(diào)理電路后變成互補的脈沖信號,，從而驅動MOSFET,。驅動脈沖為正時，MOSFET導通,，在此期間VT1,，VT2截止，由其構成的泄放電路不工作,。當次級脈沖電壓為零時,，則VT1，VT2導通,，快速泄放MOSFET柵極電荷,，加速MOSFET的截止。穩(wěn)壓管VD1,，VD2對脈沖波形正向進行削波,。
在SABER仿真" title="SABER仿真">SABER仿真下，該變壓器副邊N2,，N3以及上,、下管的驅動波形分別如圖5(a)、(b)所示,。
該電路具有以下優(yōu)點：①電路結構較簡單可靠,，具有電氣隔離作用。占空比固定時,，通過合理的參數(shù)設計,，此驅動電路具有較快的開關速度。②該電路只需一個電源,，即為單電源工作,。
3 實驗和結論
本文設計了一臺不對稱半橋變換器樣機：工作頻率為98kHz，輸人電壓為400VDC,，輸出電壓為30VDC,。測得占空比為0．47時的驅動波形Ug1，Ug1如圖(6)所示,。
通過實驗驗證,，本文提出的新型不對稱半橋隔離驅動電路不僅結構簡單、設計合理,，且較好地實現(xiàn)了MOSFET的互補驅動,，其驅動波形具有很好的穩(wěn)定性，是一款高性能的隔離驅動電路,。