
NCP3418 , NCP3418A
应用信息
工作原理
该NCP3418和NCP3418A是单相的MOSFET
用于驱动两个N沟道MOSFET的优化驱动程序
同步降压转换器拓扑。该NCP3418
具有内部二极管,而NCP3418A需要
外部BST二极管为浮动顶部栅极驱动器。单一
PWM输入信号是必需的,以正确驱动所有
高侧和低侧MOSFET 。每个驱动程序
能够驱动一个3.3 nF的负载,频率高达500 kHz的。
低侧驱动器
低侧驱动器设计用于驱动
接地参考的低R
DS ( ON)
N沟道MOSFET 。该
电压轨为低侧驱动器内部连接到
在V
CC
电源和GND 。
当NCP3418使能时,低侧驱动器的
输出为180_的相位与所述PWM输入。当
设备被禁用,低侧栅极为低。
高侧驱动器
高边驱动器设计用于驱动一个浮动小
R
DS ( ON)
N沟道MOSFET 。偏置电压为高
侧驱动器是通过参考一个自举电路开发
SW 。自举电容应连接之间
在BST和SW引脚。
自举电路包括内部或外部的
二极管D1(其中的阳极连接到V
CC
) ,以及一个
外部自举电容C
BST
。当NCP3418是
启动时, SW引脚接地,因此自举电容
将充电到V
CC
通过D1 。当PWM输入为
高,高边驱动器将开始导通高边
MOSFET由负责拉出来的C
BST
。作为高侧
MOSFET导通, SW引脚将上升到V
IN
,迫使
BST引脚到V
IN
+ V
CC
,这是足够的栅极 - 源极
电压保持在MOSFET。为了完成周期,
高边MOSFET的拉动下闸关闭
要在SW引脚的电压。当低边MOSFET导通
上, SW引脚被保持在地。这允许引导
电容器充电至V
CC
再次。
高侧驱动器的输出是同相的PWM输入。
当设备处于关闭状态,高侧栅极为低。
安全定时器和重叠保护电路
门槛, DRVL将传输延迟后走高
(t
pdhDRVL
) ,将低侧MOSFET上。但是,如果
SW不低于4.0 V在300纳秒,安全计时器
电路将覆盖正常的控制方案和驱动
DRVL高。这将有助于确保如果高侧
MOSFET损坏关掉它不会产生过电压
在输出上。
类似地,为了防止在交叉传导
低侧MOSFET的关断和高侧
MOSFET的导通,重叠电路监测电压
在低侧MOSFET的通过DRVL销的栅极。
当PWM信号为高电平, DRVL会后低
的传播延迟(叔
pdlDRVL
) ,把低侧
MOSFET关断。然而,在高侧MOSFET之前可以
打开时,重叠保护电路等待电压
在DRVL下降到低于1.5V。一旦这种情况发生, DRVH
的传播延迟之后将变为高(叔
pdhDRVH
) ,转
高侧MOSFET上。
应用信息
供应电容的选择
对于电源输入(V
CC
)的NCP3418 ,本地旁路
电容建议,以减少噪音和供应高峰
操作过程中的电流。用1.0 4.7
MF,
低ESR
电容。多层陶瓷芯片( MLCC )电容
提供低ESR和小尺寸的最佳组合。
保持所述陶瓷电容器尽可能靠近于V
CC
和GND引脚。
自举电路
自举电路使用一个电荷存储电容器
(C
BST
)和内部(或外部)的二极管。选择
这些组件可在高侧MOSFET之后进行
已被选定。
自举电容必须有一个额定电压是
能够承受两倍的最大电源电压。一
最低50 V额定建议。电容
使用下面的公式确定:
CBST
+
QGATE
DV
BST
(当量1)
重叠保护电路防止两高侧
MOSFET和从正对在低侧MOSFET
同时,并最小化相关联的关断时间。这将
减少功率损耗的开关元件。重叠
保护电路由控制延迟来实现此
从关断高侧MOSFET ,以接通
低边MOSFET 。
为了防止高侧中的交叉导通
MOSFET的关断和低侧MOSFET的导通,
重叠电路监测的SW引脚的电压。当
PWM输入信号变低时, DRVH将后一变低
传播延迟(T
pdlDRVH
) ,把高压侧
MOSFET关断。然而,在低侧MOSFET之前可以
打开时,重叠保护电路等待在电压
SW引脚跌破4.0 V.一旦SW落在4.0 V以下
其中Q
门
是高侧的总的栅极电荷
的MOSFET ,并且
DV
BST
被电压降上允许
高边MOSFET驱动器。例如,一个NTD60N03有
总栅极电荷约30 NC 。对于允许的下垂
300 mV时,所需的自举电容为100 nF的。一
质量好的陶瓷电容应该被使用。
如果一个外部肖特基二极管将用于引导,
它必须承受额定最大电源电压
加任何峰值振铃电压可存在于西南。
平均正向电流可估计:
中频(AVG)
+
QGATE
FMAX
(当量2)
其中f
最大
为最大开关频率
控制器。峰值浪涌电流额定值应检查
在电路中,由于这是依赖于源阻抗
的12 V电源和C的ESR
BST 。
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