电子发烧友网 > 模拟技术 > 正文

基于L6384不对称半桥驱动芯片实现不对称半桥隔离驱动电路的设计

2020年08月05日 12:41 次阅读

引言
    随着电力半导体器件的发展,出现了多种全控型器件,其中MOSFET以其开关速度快、易并联、所需驱动功率低等优点成为开关电源中最常用的功率开关器件之一。同时,随着软开关技术的不断发展,具有结构简单、所用元器件少、电压应力小等优点的不对称半桥变换器的应用也越来越广泛。而两路互补导通的驱动电路的设计是不对称半桥变换器设计中的一个重要环节。本文介绍了几种常用的不对称半桥MOSFET驱动电路,分析了各电路的优点和适用场合,并提出其不足之处。最后本文设计了一种新型的不对称半桥隔离驱动电路,通过样机实验,证明这种驱动电路不仅结构简单、设计合理,而且能够良好地实现不对称半桥电路的驱动。

1 几种不对称半桥驱动电路介绍及分析
1.1 非隔离的不对称半桥驱动电路
    图1为常用的小功率驱动电路,简单可靠成本低,适用于不要求隔离的小功率开关设备。其中一路直接接到下管,另外一路经反向器反向后驱动上管。RP1,RP2用于调节死区时间。

1.2 正激式不对称半桥隔离驱动电路
    文献提出一种正激式不对称半桥隔离驱动电路,如图2所示。

以正向电路为例,脉冲信号通过高频脉冲变压器耦合去驱动功率MOSFET管,次级脉冲电压为正时,MOSFET导通,在此期间VT3截止,由其构成的泄放电路不工作。当次级脉冲电压为零时,则VT3导通,快速泄放MOSFET栅极电荷,加速MOSFET的截止。R7是用于抑制驱动脉冲的尖峰,R9,VD3,R11,VD5,R13可以加速驱动并防止驱动脉冲产生振荡。 和与它相连的脉冲变压器绕组共同构成去磁电路。
    该电路实现了隔离,且能输出较好的驱动波形。但是也存在一些不足之处:①结构复杂,需要双电源供电(±12V);②元器件较多,特别是需要两个隔离变压器,不仅占用较大空间,而且增加电路成本。
1.3 专用芯片驱动电路
    ST公司的L6384是专门的不对称半桥驱动芯片,其原理图及外围电路如图3所示。单脉冲从1脚(IN)输入,5脚(HVG)和7脚(LVG)输出互补的脉冲。3脚(DT/ST)外接电阻电容来控制两路输出的死区时间。当3脚的电平低于0.5V的时候,芯片停止工作。专用芯片具有外围电路简单、占用空间小的特点,但由于其成本较高,不适用于低成本设计的产品。

2 新型的不对称半桥隔离驱动电路
    根据以上几种驱动电路,针对传统隔离驱动电路结构复杂、占用空间大和不对称半桥专用芯片驱动电路应用的局限性等问题,提出了一种新型的不对称半桥隔离驱动电路,适用于单脉冲输出的芯片,具有结构简单可靠,占用空间小等特点,并且实现了电气隔离,可以运用于中大功率场合。
    驱动电路如图4所示,工作频率由磁芯的特性决定,一般使用高频磁芯,工作频率可达100kHZ。原边VT1,VT2构成的推挽式功放电路。脉冲输出高电平时,VT1导通,提供MOS管驱动功率;低电平时,VT2导通,电容上的储能提供反向脉冲。变压器副边输出的两路波形经调理电路后变成互补的脉冲信号,从而驱动MOSFET。驱动脉冲为正时,MOSFET导通,在此期间VT1,VT2截止,由其构成的泄放电路不工作。当次级脉冲电压为零时,则VT1,VT2导通,快速泄放MOSFET栅极电荷,加速MOSFET的截止。稳压管VD1,VD2对脉冲波形正向进行削波。

在SABER仿真下,该变压器副边N2,N3以及上、下管的驱动波形分别如图5(a)、(b)所示。

该电路具有以下优点:①电路结构较简单可靠,具有电气隔离作用。占空比固定时,通过合理的参数设计,此驱动电路具有较快的开关速度。②该电路只需一个电源,即为单电源工作。

3 实验和结论
    本文设计了一台不对称半桥变换器样机:工作频率为98kHz,输人电压为400VDC,输出电压为30VDC。测得占空比为0.47时的驱动波形Ug1,Ug1如图(6)所示。
    通过实验验证,本文提出的新型不对称半桥隔离驱动电路不仅结构简单、设计合理,且较好地实现了MOSFET的互补驱动,其驱动波形具有很好的稳定性,是一款高性能的隔离驱动电路。

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播

电子发烧友观察

一线报道 · 深度观察 · 最新资讯
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

【学院精品】张飞电源训练营②

本期直播内容主要是关于张飞老师电源训练营课程在线答疑张飞电源训练营报名地址:http://t.elecfans.com/
发烧友学院发表于 2017-09-01 00:00 10833次阅读
【学院精品】张飞电源训练营②

应用于数字电路在线测试中的后驱动技术的研究分析

为了提高现代电子测试的效率,缩减测试周期和费用,降低对测试人员的专业要求,一种新型的在线测试技术得以....
发表于 2020-08-05 14:15 0次阅读
应用于数字电路在线测试中的后驱动技术的研究分析

基于EPM7128SLC84—10 CPLD芯片...

脉冲信号源电路核心采用一片可编程逻辑器件EPM7128SLC84—10,它属于Ahera公司MAX7....
发表于 2020-08-05 11:27 36次阅读
基于EPM7128SLC84—10 CPLD芯片...

今年第一季度全球图像传感器出货量同比去年增加约1...

格科微销量第一与PixelPlus形成鲜明对比的是国产厂商格科微出货量暴涨,根据群智咨询(Sigma....
发表于 2020-08-05 11:24 112次阅读
今年第一季度全球图像传感器出货量同比去年增加约1...

芯片中可以有100多亿个晶体管,究竟是如何安上去...

这是CPU的截面视图,可以清晰的看到层状的CPU结构,芯片内部采用的是层级排列方式,这个CPU大概是....
发表于 2020-08-05 11:10 86次阅读
芯片中可以有100多亿个晶体管,究竟是如何安上去...

疫情带动UVCLED市场需求

相比普通LED芯片,UVCLED外延芯片具有一定的技术壁垒。一直以来,该技术主要掌握在日韩厂商手中。
发表于 2020-08-05 10:50 100次阅读
疫情带动UVCLED市场需求

最透彻的晶振工作原理及参数详解

输出信号的频率不可避免会有一定的偏差,我们用频率误差(FrequencyTolerance)或频率稳....
发表于 2020-08-05 10:48 73次阅读
最透彻的晶振工作原理及参数详解

要闻:集成电路利好免征10年企业所得税 苹果称未...

国家鼓励的集成电路线宽小于28纳米(含),且经营期在15年以上的集成电路生产企业或项目,第一年至第十....
发表于 2020-08-05 10:30 102次阅读
要闻:集成电路利好免征10年企业所得税 苹果称未...

华为结合英特尔PC处理器技术,推出了鸿蒙操作系统

对于启动“南泥湾”项目相关事宜,华为官方尚未做出任何回应。但众所周知,南泥湾精神的核心和本质就是艰苦....
发表于 2020-08-05 09:33 416次阅读
华为结合英特尔PC处理器技术,推出了鸿蒙操作系统

基于PCF8583时钟芯片实现电压监测仪测量系统...

电压监测统计仪是一种在线监测电网电压质量、统计每分钟瞬时电压、每分钟最大电压、每分钟最小电压以及平均....
发表于 2020-08-05 09:00 128次阅读
基于PCF8583时钟芯片实现电压监测仪测量系统...

采用C8051F020单片机和模糊控制器实现便携...

根据心电信号特征、生物信号处理系统和现代心电监护技术发展要求,本系统选用高速SOC系列单片机C805....
发表于 2020-08-05 08:30 157次阅读
采用C8051F020单片机和模糊控制器实现便携...

看电路原理图的时候一些经典常见的缩写

片的选择。通常用于发数据的时候选择哪个芯片接收。例如一根SPI总线可以挂载多个设备,DDR总线上也会....
发表于 2020-08-04 17:05 81次阅读
看电路原理图的时候一些经典常见的缩写

下游应用驱动,晶振市场回暖

物联网经过多年的酝酿,随着5G技术商业化的临近,物联网产品的大规模应用也近在眼前。有市场便会有需求,....
发表于 2020-08-04 16:35 263次阅读
下游应用驱动,晶振市场回暖

肖特基二极管原理及结构

用二氧化硅(SiO2)来消除边缘区域的电场,提高管子的耐压值。N型基片具有很小的通态电阻,其掺杂浓度....
发表于 2020-08-04 16:32 153次阅读
肖特基二极管原理及结构

台积电在5nm制程和3nm制程之间,他们还将推出...

台积电是在官网所披露的二季度财报分析师电话会议材料中,提及4nm制程的。台积电CEO、副董事长魏哲家....
发表于 2020-08-04 16:29 193次阅读
台积电在5nm制程和3nm制程之间,他们还将推出...

英伟达收购ARM,或遭到业界强烈反对

上个月,软银集团公布了一系列交易,这家日本巨头计划出售价值210亿美元的美国无线运营商T-Mobil....
发表于 2020-08-04 16:22 182次阅读
英伟达收购ARM,或遭到业界强烈反对

华为与高通和解,将支付高通18亿美元许可费

高通首席执行官Steve Mollenkopf在电话会议上向分析师们表示:“在与华为签署协议后,我们....
发表于 2020-08-04 15:53 409次阅读
华为与高通和解,将支付高通18亿美元许可费

UWB技术可以满足生产制造测试需求

测试与测量领域专家罗德与施瓦茨公司联合UWB技术领域专家Decawave发布了UWB芯片和整机产品的....
发表于 2020-08-04 15:42 78次阅读
UWB技术可以满足生产制造测试需求

MG127蓝牙芯片广播通道在业界的主要应用是什么

蓝牙低功耗(BLE)技术是蓝牙V4.0核心规范的一部分,满足了小型电池供电的设备进行低功耗无线连接的....
发表于 2020-08-04 15:12 52次阅读
MG127蓝牙芯片广播通道在业界的主要应用是什么

安森美解答什么才是真正的智能汽车

在约100年的时间里,汽车中的所有智能一直在于驾驶员的大脑,而汽车本身基本上是机械的。这正在慢慢改变....
发表于 2020-08-04 15:02 155次阅读
安森美解答什么才是真正的智能汽车

瑞萨探索电感式传感器在汽车领域的应用

IPS2200可为工业电机提供对杂散磁场完全免疫、重量轻、成本低且薄型的设计。
发表于 2020-08-04 14:17 180次阅读
瑞萨探索电感式传感器在汽车领域的应用

利用AI智能技术,国内半导体行业将迎来高光时刻

全民热议的半导体多次登上热搜榜,半导体行业的高光时刻你知道几个呢?国内半导体太多的精彩时刻,真的数都....
发表于 2020-08-04 11:22 164次阅读
利用AI智能技术,国内半导体行业将迎来高光时刻

出口产品因质量问题频频被召回,LED照明保卫战全...

随着LED产业链各端技术日新月异的进步,性价比进一步提升,LED照明已向通用照明各个领域普及。
发表于 2020-08-04 11:19 149次阅读
出口产品因质量问题频频被召回,LED照明保卫战全...

全球晶圆代工厂巨头台积电已经向美国寻求恢复对华为...

今年5月份,台积电宣布斥资120亿美元赴美投资建厂,与此同时美国却对芯片出口进行调整,此举导致台积电....
发表于 2020-08-04 11:17 254次阅读
全球晶圆代工厂巨头台积电已经向美国寻求恢复对华为...

诞生于10年前的区块链今有新机遇 半导体行业为供...

当前我们或许正处于区块链1.0 向2.0 转折的时期。基于区块链的加密货币应用可能会让位于有望提高效....
发表于 2020-08-04 11:10 507次阅读
诞生于10年前的区块链今有新机遇 半导体行业为供...

不可见光订单需求满载,亿光将进行扩充产能

亿光近年来积极调整产品比重,今年不可见光订单需求持续满载,将进一步扩充产能,未来可望有利提升毛利率及....
发表于 2020-08-04 11:04 67次阅读
不可见光订单需求满载,亿光将进行扩充产能

200亿美金!半导体市场大并购!

随着芯片制造商寻求扩大规模和产品组合,半导体行业出现了一系列收购兼并活动。这些兼并的一个大背景,是全....
发表于 2020-08-04 11:04 166次阅读
200亿美金!半导体市场大并购!

二极管的原理与选型

晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。....
发表于 2020-08-04 10:59 103次阅读
二极管的原理与选型

Xilinx公布新财年第一季度财报,数据中心业务...

Xilinx于上周公布了2021财年第一季度的财报,其净收入为7.27亿美元,相较上季度下滑了4%,....
发表于 2020-08-04 10:42 875次阅读
Xilinx公布新财年第一季度财报,数据中心业务...

idm模式指什么意思_idm模式的企业有哪些

IDM模式指从设计、制造、封装测试到销售自有品牌IC都一手包办的半导体垂直整合型公司。
发表于 2020-08-04 09:54 506次阅读
idm模式指什么意思_idm模式的企业有哪些

北斗卫星正式开通,核心部件国产化率100%!

北斗系统作为我国第一个面向全球提供公共服务的重大空间基础设施,随着其全球系统的全面建成,对于我国许多....
发表于 2020-08-04 09:41 1070次阅读
北斗卫星正式开通,核心部件国产化率100%!

基于EP1C6Q240C8的FPGA芯片实现电子...

本文采用的是ALTERA公司的EP1C6Q240C8型号的FPGA,整个体统采用模块化设计的思想,将....
发表于 2020-08-04 09:39 183次阅读
基于EP1C6Q240C8的FPGA芯片实现电子...

三星电子将于8月5日发布Galaxy Note2...

据韩国ET新闻最新消息,近日, 三星电子将为美国思科系统公司和Google制造半导体芯片,并负责从设....
发表于 2020-08-04 09:15 832次阅读
三星电子将于8月5日发布Galaxy Note2...

有MIP382电源管理模块的引脚说明和替代芯片型号吗?

有MIP382电源管理模块的引脚说明和替代芯片型号吗? 松下的产品 ...
发表于 2020-08-03 23:58 46次阅读
有MIP382电源管理模块的引脚说明和替代芯片型号吗?

非常之时机,非常之产业,需要非常之对策——论新形...

或许这几年类似“中国新建多条12吋产线”等铺天盖地的新闻宣传让我们以为中国的产线过多,产能过剩,所以....
发表于 2020-08-03 18:24 815次阅读
非常之时机,非常之产业,需要非常之对策——论新形...

ITU持续推动IMT-2020 5G标准制定,加...

马里奥·曼尼维介绍,因为网络如此重要,ITU 公共部门成员及私营部门成员主动行动,在疫情期间帮助陷入....
发表于 2020-08-03 17:55 184次阅读
ITU持续推动IMT-2020 5G标准制定,加...

FPGA器件EP1C3T100I7实现高速传输速...

近些年来,各种电路功能,包括模拟电路和数字电路,越来越多地用单片集成电路来实现。采用单片集成电路不仅....
发表于 2020-08-03 17:54 162次阅读
FPGA器件EP1C3T100I7实现高速传输速...

5G开启新一轮的移动网络迁移,全球基带厂商迎来新...

物联网发展了很多年,过去蜂窝物联网主要用2G网络承载,典型的运营商是中国移动,至今仍有数亿基于2G网....
发表于 2020-08-03 17:18 156次阅读
5G开启新一轮的移动网络迁移,全球基带厂商迎来新...

50+种高度依赖进口的新材料清单

半导体和显示行业的核心材料、器件、设备几乎全部依赖进口。对于本土投资者、创业者来说,这是一次凤凰涅槃....
发表于 2020-08-03 17:17 154次阅读
50+种高度依赖进口的新材料清单

光刻机既是决定制程工艺的关键节点,也是国内芯片设...

根据所用光源改进和工艺创新,光刻机经历了 5 代产品发展,每次光源的改进都显著提升了光刻机所能实现的....
发表于 2020-08-03 17:04 189次阅读
光刻机既是决定制程工艺的关键节点,也是国内芯片设...

基于FPGA XC3S400芯片和ARM相结合实...

在往复式压缩机状态在线监测系统中,由于压缩机结构复杂、零部件多、运动形式各不相同,发生的故障也就会多....
发表于 2020-08-03 17:01 66次阅读
基于FPGA XC3S400芯片和ARM相结合实...

关于GXTS03温度测量传感器系列

随着5G、物联网、人工智能等技术加速落地,日益庞大繁杂的数据需求将使传感市场急剧放大,从原来几十亿的....
发表于 2020-08-03 16:52 140次阅读
关于GXTS03温度测量传感器系列

中芯国际与北京开发区为发展及营运集成电路项目于中...

据悉,中芯国际首次量产 28nm 工艺是在 2015 年,但技术依然落后,业务所占的比例也一直偏低,....
发表于 2020-08-03 16:52 319次阅读
中芯国际与北京开发区为发展及营运集成电路项目于中...

解析连接器半导体材料之氮化镓(GaN)篇

半导体材料(semiconductor material)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝....
发表于 2020-08-03 16:47 205次阅读
解析连接器半导体材料之氮化镓(GaN)篇

关于西人马TYZV15-0015-000-130...

血压传感器是一种能感受血压并转换成可用输出信号的传感器,采用高准确度、高稳定性力敏芯片,经特殊设计制....
发表于 2020-08-03 16:15 72次阅读
关于西人马TYZV15-0015-000-130...

关于ISSI异步SRAM存储芯片IS61LV25...

IS61LV25616AL是ISSI公司的一款容量为256Kx 16bits的且引脚功能完全兼容的4....
发表于 2020-08-03 15:39 32次阅读
关于ISSI异步SRAM存储芯片IS61LV25...

STM32系列可以通过FMSC接口来实现外扩并口...

STM32MCU一般情况下配置有1~2MB双块Flash存储器和256KB SRAM,在某些应用设计....
发表于 2020-08-03 15:37 82次阅读
STM32系列可以通过FMSC接口来实现外扩并口...

浅谈低功耗蓝牙芯片的广播通道,它的作用是什么

紧跟着智能手机的脚步,从蓝牙1.0到5.0,在短距离无线通信领域及蓝牙设备,如同乡间的灿烂的蓝色草莓....
发表于 2020-08-03 15:35 35次阅读
浅谈低功耗蓝牙芯片的广播通道,它的作用是什么

又一款基于RT-Thread开发的给力产品诞生

WiFi芯片搭载海思SoC HI3861,承接WiFi一部分的功能,将主芯片的能力全部用来进行AI语....
发表于 2020-08-03 15:23 154次阅读
又一款基于RT-Thread开发的给力产品诞生

一款基于神经网络架构的低功耗四核DSP芯片

据Synaptics 中国区marketing Roger Qiu介绍, AS33970一颗芯片可以....
发表于 2020-08-03 15:10 128次阅读
一款基于神经网络架构的低功耗四核DSP芯片

借助5G发展东风,宁波集成电路产业处于高速发展的...

“群芯微电子与家电产业的联合将加速拉开我市集成电路延链的序幕。”市经信局相关负责人告诉记者,7月8日....
发表于 2020-08-03 15:09 324次阅读
借助5G发展东风,宁波集成电路产业处于高速发展的...

厦门海沧成为目前全国集成电路封装产业链门类最完整...

  由于定位明确、提前布局,海沧在一年时间内就引进了士兰微、通富微电子等国内相关领域的龙头企业,敲定....
发表于 2020-08-03 15:02 132次阅读
厦门海沧成为目前全国集成电路封装产业链门类最完整...

汽车氛围灯发展趋势预测

Lumissil驱动多路RGB氛围灯系统,系统采用汽车级高压3ABuck恒压驱动芯片IS32PM34....
发表于 2020-08-03 08:52 154次阅读
汽车氛围灯发展趋势预测

二手NXP LPC2478FBD芯片可烧录但无法正常工作?

因为这个芯片停产,目前回收了少量二手芯片做测试,使用希尔特5000编程器烧录程序进去以后,焊接到产品上,产品无法正...
发表于 2020-07-30 20:05 101次阅读
二手NXP LPC2478FBD芯片可烧录但无法正常工作?

LMC6001可以用哪个芯片代替

请问LMC6001可以用哪个芯片代替呢? 感谢您的回复! ...
发表于 2020-07-30 16:10 218次阅读
LMC6001可以用哪个芯片代替

xc1004四轴SPI运动控制芯片资料

xc1004四轴SPI运动控制芯片,LQFP48封装。 SPI通讯,仅需使用10条指令便可完成复杂工作。 单模块四轴输出...
发表于 2020-07-28 12:21 202次阅读
xc1004四轴SPI运动控制芯片资料

请问这是什么芯片?小米对讲机上的

请问这是什么芯片?
发表于 2020-07-27 21:01 158次阅读
请问这是什么芯片?小米对讲机上的

超低功耗AI国芯GX8002介绍

概述: GX8002采用了MCU+NPU的架构,集成国芯第二代自研神经网络处理器gxNPU V200和平头哥CK804处理器...
发表于 2020-07-25 10:34 101次阅读
超低功耗AI国芯GX8002介绍

m430f149芯片下不了程序

手上有一块装载m430f149芯片的板子,使用JTAG接口可上传程序也可清除程序就是无法下载,一下载就显示验证失败,求...
发表于 2020-07-22 22:47 202次阅读
m430f149芯片下不了程序

芯片lm5106上电后HO有2.7v电压导致mosfet导通

设计了一款用lm5106芯片恒功率充电电路,但板子上电后LM5106的HO引脚就直接有2.7V左右的电压。导致电路后面的高侧...
发表于 2020-07-22 17:29 358次阅读
芯片lm5106上电后HO有2.7v电压导致mosfet导通

电源管理芯片系列:设计教程与IC资料全集

电源管理芯片设计教程 介绍了稳压电源及DC-DC变换器的发展趋势和基本原理;根据功能要求和性能指标,在简明电路总...
发表于 2020-07-22 15:19 792次阅读
电源管理芯片系列:设计教程与IC资料全集

一颗芯片,咋就那么难造?

发表于 2020-07-21 15:04 366次阅读
一颗芯片,咋就那么难造?