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可编程延迟的隔离栅极驱动信号

发布时间:2020/9/11 18:12:53 访问次数:1190

下降电流(Ids)既没有流过电流变压器,也没有流过电源变压器,但却需要考虑其影响,它会影响电阻器Rs的电压。需在电阻器Rs和IC的电流检测引脚之间增加一个电阻器Rdspri。在IC的电流检测引脚处,电流斜波被注入到电路中。这种电流斜波的存在,让IC电流检测引脚和电阻器Rs之间电阻器Rdspri中形成的等变电压(ramp voltage),等于Ids转变为一次电流在电阻器Rs中形成的电压。我们假设,一个等效下降电流正流经电阻器Rs,从而同时考虑到电源变压器和电流变压器绕组比。这种情况下,为了计算简单,我们将电阻器Rdspri设定为1kΩ,其远大于电阻器Rs。我们可以计算得到1kΩ电阻器需要的电流斜波:

最大“开”时间的这种电流带来70.7 µA的峰值电流。

三开关正向转换器在能量回收方面拥有许多独到之处,它可以将磁能和一次侧漏能量返回至源,无需使用缓冲器,降低了普通正向转换器中常见的电磁干扰。相比占空比大于50%的双开关正向拓扑结构,它同样具有许多优势。在确定电流检测电阻器值,降压转换器50%以上占空比稳定工作所需下降电流的影响时,这种计算都是必需的。

产品种类:

低压差稳压器

RoHS:

安装风格:

SMD/SMT

封装 / 箱体:

SOT-23-5

输出电压:

2.8 V

输出电流:

300 mA

输出端数量:

1 Output

最大输入电压:

5.25 V

最小输入电压:

1.4 V

输出类型:

Fixed

最小工作温度:

- 40 C

最大工作温度:

+ 85 C

负载调节:

15 mV

回动电压:

250 mV

系列:

封装:

Cut Tape

封装:

MouseReel

封装:

Reel

产品:

LDO Regulators

类型:

CMOS LDO Regulator

商标:

Ricoh Electronic Devices Company

输出电压范围:

PSRR/纹波抑制—典型值:

75 dB

电压调节准确度:

1 %

线路调整率:

0.02 % / V

工作电源电流:

50 uA

Pd-功率耗散:

420 mW

产品类型:

LDO Voltage Regulators

同步 MOSFET 可极大地降低传导损耗,但是它却带来了二极管整流反向结构中所没有的栅极驱动损耗、开关损耗和直通损耗 (shoot-through loss)。栅极驱动损耗来自每个开关周期中被充电和放电的 MOSFET 栅极的电容。MOSFET 开启和关闭转换时会出现开关损耗,因为漏源电压和漏极电流出现了叠加。主开关必须在次级 FET 即将关闭之前开启,这样便产生了直通损耗。这就在变压器中形成一个短路电路,带来大量功率损耗。

在自驱动同步反向拓扑中,一次侧 MOSFET 开启向同步 MOSFET 发出关闭指令。当同步 MOSFET 直接由电源变压器来驱动时,便不可能完全消除贯通电流。自驱动同步 MOSFET 必须具有极短的关闭延迟和下降时间,才能最小化直通损耗。尽管同步 MOSFET 带来了更多的开关损耗,但是如果设计得当的话这种传导损耗一般可以比二极管整流正向压降损耗低很多,单是这一好处往往就能胜过其所有不利方面。

一个具有可编程延迟的隔离栅极驱动信号如何被添加到同步反向结构中以消除直通损耗。通过栅极驱动变压器,可以实现隔离和电平变换。必须使用拥有较好驱动输出和可调节延迟的 PWM 控制器(例如:UCC2897),以便对一次侧和二次侧同步 MOSFET 进行控制。延迟必须足够长,以确保同步 MOSFET 能够在一次侧 MOSFET 开启以前被完全关闭。然而,延迟太长会引起一个或两个 MOSFET 上出现主体二极管传导,并导致过多的功率损耗。由于最佳停滞时间取决于一次侧和二次侧 MOSFET 延迟时间、转换速度、电源变压器漏电感以及栅极驱动电路,因此可调节延迟时间控制器对最小化损耗至关重要。

(素材:chinaaet和ttic.如涉版权请联系删除)

 

 

下降电流(Ids)既没有流过电流变压器,也没有流过电源变压器,但却需要考虑其影响,它会影响电阻器Rs的电压。需在电阻器Rs和IC的电流检测引脚之间增加一个电阻器Rdspri。在IC的电流检测引脚处,电流斜波被注入到电路中。这种电流斜波的存在,让IC电流检测引脚和电阻器Rs之间电阻器Rdspri中形成的等变电压(ramp voltage),等于Ids转变为一次电流在电阻器Rs中形成的电压。我们假设,一个等效下降电流正流经电阻器Rs,从而同时考虑到电源变压器和电流变压器绕组比。这种情况下,为了计算简单,我们将电阻器Rdspri设定为1kΩ,其远大于电阻器Rs。我们可以计算得到1kΩ电阻器需要的电流斜波:

最大“开”时间的这种电流带来70.7 µA的峰值电流。

三开关正向转换器在能量回收方面拥有许多独到之处,它可以将磁能和一次侧漏能量返回至源,无需使用缓冲器,降低了普通正向转换器中常见的电磁干扰。相比占空比大于50%的双开关正向拓扑结构,它同样具有许多优势。在确定电流检测电阻器值,降压转换器50%以上占空比稳定工作所需下降电流的影响时,这种计算都是必需的。

产品种类:

低压差稳压器

RoHS:

安装风格:

SMD/SMT

封装 / 箱体:

SOT-23-5

输出电压:

2.8 V

输出电流:

300 mA

输出端数量:

1 Output

最大输入电压:

5.25 V

最小输入电压:

1.4 V

输出类型:

Fixed

最小工作温度:

- 40 C

最大工作温度:

+ 85 C

负载调节:

15 mV

回动电压:

250 mV

系列:

封装:

Cut Tape

封装:

MouseReel

封装:

Reel

产品:

LDO Regulators

类型:

CMOS LDO Regulator

商标:

Ricoh Electronic Devices Company

输出电压范围:

PSRR/纹波抑制—典型值:

75 dB

电压调节准确度:

1 %

线路调整率:

0.02 % / V

工作电源电流:

50 uA

Pd-功率耗散:

420 mW

产品类型:

LDO Voltage Regulators

同步 MOSFET 可极大地降低传导损耗,但是它却带来了二极管整流反向结构中所没有的栅极驱动损耗、开关损耗和直通损耗 (shoot-through loss)。栅极驱动损耗来自每个开关周期中被充电和放电的 MOSFET 栅极的电容。MOSFET 开启和关闭转换时会出现开关损耗,因为漏源电压和漏极电流出现了叠加。主开关必须在次级 FET 即将关闭之前开启,这样便产生了直通损耗。这就在变压器中形成一个短路电路,带来大量功率损耗。

在自驱动同步反向拓扑中,一次侧 MOSFET 开启向同步 MOSFET 发出关闭指令。当同步 MOSFET 直接由电源变压器来驱动时,便不可能完全消除贯通电流。自驱动同步 MOSFET 必须具有极短的关闭延迟和下降时间,才能最小化直通损耗。尽管同步 MOSFET 带来了更多的开关损耗,但是如果设计得当的话这种传导损耗一般可以比二极管整流正向压降损耗低很多,单是这一好处往往就能胜过其所有不利方面。

一个具有可编程延迟的隔离栅极驱动信号如何被添加到同步反向结构中以消除直通损耗。通过栅极驱动变压器,可以实现隔离和电平变换。必须使用拥有较好驱动输出和可调节延迟的 PWM 控制器(例如:UCC2897),以便对一次侧和二次侧同步 MOSFET 进行控制。延迟必须足够长,以确保同步 MOSFET 能够在一次侧 MOSFET 开启以前被完全关闭。然而,延迟太长会引起一个或两个 MOSFET 上出现主体二极管传导,并导致过多的功率损耗。由于最佳停滞时间取决于一次侧和二次侧 MOSFET 延迟时间、转换速度、电源变压器漏电感以及栅极驱动电路,因此可调节延迟时间控制器对最小化损耗至关重要。

(素材:chinaaet和ttic.如涉版权请联系删除)

 

 

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