目前对于大功率MOSFET驱动电路方面的研究正在日趋成熟,市场上各种类型的驱 动芯片正如雨后春笋般涌现,也正因为驱动芯片的选择多样性,让刚接触这个领域的同 学感觉不知道该选择哪一个类型比较好。目前比较常用并且比较经济的方法是应用美国
国际整流器公司(International
Rectifier)推出的新一代双通道高压、高速功率器件栅极 驱动的单片式集成芯片IR2110。但是,由于该芯片内部集成有CMOS施密特触发输入、电平移位、滞后以及欠压锁定、推挽式驱动输出等电路,而我们采用的前端移相控制芯 片UC3879内部已经集成有各种保护电路,因此,为了不致引起因为设计中重复使用保 护电路而造成系统不合理利用和工作不可靠状态的出现,我们采用了UC3710。UC3710 是由Unitrode公司推出的大电流MOSFET驱动芯片。
图5.9 UC3710内部逻辑结构图
UC3710的内部逻辑结构如图5.9所示:
该芯片的封装形式有三种,分别是DIP8、DIPl6和5脚的TO.220。其主要特点是 图睛柱式输出电流可以达到6A,时间延迟仅仅3nS,4.7到18V的宽范围工作电压,欠压 锁定以及过热保护等等。
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——面币薪另i丽脚双列直插封装形式式的管脚及内部结构功能。从图中不难看出,在
5脚电源封装形式中,把4、5脚两个电压端连接在一起了;同样的,又把2、7两脚分 别代表的电源地和信号地连接在了一起。
另外,关于1、8脚的逻辑关系,可以看图5.10中所列出的真值表以及它所对应的 逻辑关系:
图5.10芯片UC3710的INV和N.I.端逻辑关系
通过图5.10所示的真值表很容易可以设计出相关的保护电路,在这里就不多叙述。
对于这款芯片的详细介绍我就不在这里展开了,有兴趣的朋友可以参考Unitrode公司对 应的产品技术资料。
5.3实验结果分析
在实验过程中,大量的实验波形都验证了整个设计方案的可行性和正确性。在此简 单列举几个典型的实际波形。
如图5.1l所示为UC3879的14脚CT端输出的斜坡锯齿波信号,它能够显示UC3879 的工作振荡频率,这是在对芯片进行验证试验的时候采集的波形。
另外的几个波形是UC3879的输出端A和输出端D构成的移相的过程,本别采集了 输出D端移相三分之一、二分之一以及全部移相和输出A端相位完全一致,也就是由
Ⅵ1、VT4构成的桥臂完全导通时刻,此时的输出功率为最大。
图5.12、图5.13以及图5.14所示的波形中,固定不变的那个波形是输出A端的波 形。
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图5.11 UC3879的CT端锯齿波形
图5.12 D端输出无相移时和A端输出混和波形
图5.13D端输出1/3相移时和A端输出混和波形
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图5.13 D端输出1/2相移时和A端输出混和波形
图5.14D端输出90度相移时和A端输出混和波形
另外,关于实现脉宽调制的实验波形也采集如图5.15到图5.18所示
图5.15A、D端辕出PWM波形一
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图5.16A、D端输出PWM波形二
图5.17A、D端输出PWM波形三
图5.18A、D端输出PWM波形四
大量的实验波形,验证了本文在设计过程中的方案,达到了预期的目标。
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