MOSFET半橋驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)要領(lǐng)

4. 選擇具有較小Qrr和具有較軟恢復(fù)特性的MOSFET作為續(xù)流管;

5. 由于增加串聯(lián)回路的電阻會(huì)耗散很大的功率，所以增加串聯(lián)電阻的方法在大部分應(yīng)用中不可行。

振鈴的危害

圖5 振鈴干擾半橋芯片正常工作的波形

圖5所示為一半橋驅(qū)動(dòng)MOSFET工作時(shí)的波形，當(dāng)上橋邏輯輸入為高時(shí)，上橋MOSFET開通，此時(shí)可以看到相線(CH2)上產(chǎn)生了振鈴，這樣的振鈴?fù)ㄟ^線路的雜散電容耦合到上橋自舉電壓，造成上橋的VBS電壓(CH4)過低而使驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)入欠壓保護(hù)(圖5中VBS的電壓已跌至5V)。由圖5可以看出，當(dāng)Hin(CH1)有脈沖輸入時(shí)，由于振鈴的影響， MOSFET有些時(shí)候不能正常打開，原因是驅(qū)動(dòng)IC進(jìn)入了欠壓保護(hù)。欠壓保護(hù)并不是每個(gè)周期都會(huì)出現(xiàn)，因此在測(cè)試時(shí)應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)挠|發(fā)方式來捕獲這樣的不正常工作狀態(tài)。當(dāng)然如果振鈴振幅很大，則驅(qū)動(dòng)器將不能正常工作，導(dǎo)致電機(jī)不能啟動(dòng)。因此自舉電容最好為能濾除高頻的陶瓷電容，即使是使用電解電容也要并聯(lián)陶瓷電容來去耦。

7. 最小化相線負(fù)壓

在設(shè)計(jì)MOSFET半橋驅(qū)動(dòng)電路時(shí)還應(yīng)該注意相線上的負(fù)壓對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片的危害。當(dāng)上橋關(guān)斷后，線圈電流會(huì)經(jīng)過相應(yīng)的下橋續(xù)流，一般認(rèn)為下橋體二極管會(huì)將相線電壓鉗位于-0.7V左右，但事實(shí)并非完全如此。上橋關(guān)斷前，下橋的體二極管處于反向偏置狀態(tài)，當(dāng)上橋突然關(guān)斷，下橋進(jìn)入續(xù)流狀態(tài)時(shí)，由于下橋體二極管由反向偏置過渡到正向偏置需要電荷漂移的過程，因此體二極管并不能立即將電壓鉗位在-0.7V，而是有幾百納秒的時(shí)間電壓遠(yuǎn)超過0.7V，因此會(huì)出現(xiàn)如圖6所示的相線負(fù)壓。線路主回路中的寄生電感及快速變化的電流(Ldi/dt)也會(huì)使相線負(fù)壓增加。

要使相線負(fù)壓變小，可通過減緩上橋關(guān)斷的速度從而減小回路中的di/dt或減小主回路寄生電感的方式來實(shí)現(xiàn)。

8. 小結(jié)

在設(shè)計(jì)半橋驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，應(yīng)注意以下方面：

1. 選取適當(dāng)?shù)淖耘e電容，確保在應(yīng)用中有足夠的自舉電壓;

2. 選擇合適的驅(qū)動(dòng)電阻，電阻過大會(huì)增加MOSFET的開關(guān)損耗，電阻過小會(huì)引起相線振鈴和相線負(fù)壓，對(duì)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)IC造成不良影響;

3. 在芯片電源處使用去耦電容;

4. 注意線路的布線，盡量減小驅(qū)動(dòng)回路和主回路中的寄生電感，使di/dt對(duì)系統(tǒng)的影響降到最小;

5. 選擇適合應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)IC，不同IC的耐壓及驅(qū)動(dòng)電流等諸多參數(shù)都不一樣，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的驅(qū)動(dòng)IC。