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  • 原創(chuàng)一種通用型的變壓器隔離驅(qū)動(dòng)模塊
    原創(chuàng)一種通用型的變壓器隔離驅(qū)動(dòng)模塊
  • 原創(chuàng)一種通用型的變壓器隔離驅(qū)動(dòng)模塊
  •   發(fā)布日期: 2021-12-19  瀏覽次數(shù): 1,676
    隔離驅(qū)動(dòng)有多種實(shí)現(xiàn)方法,目前最實(shí)用的是變壓器隔離方案。變壓器隔離驅(qū)動(dòng)唯一需要解決的是勵(lì)磁電感復(fù)位問題,比較常見的是隔直電容解決方案,見下圖。
    111940ne2cndfdb3fwe8n8-1.jpg.thumb_-1
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    ? ?? ?? ?? ?? ?? ??1?帶隔直電容的變壓器隔離驅(qū)動(dòng)
    ??圖1這種方案設(shè)計(jì)的很巧妙,電路器件少、驅(qū)動(dòng)波形理想,開關(guān)應(yīng)力小。但這種電路只在穩(wěn)態(tài)下工作良好,一旦占空比大范圍變動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)占空比丟失或開關(guān)誤導(dǎo)通的問題。

    解決這一矛盾的方法就是既要滿足不大于50%的占空比又要滿足100%的占空比,如何實(shí)現(xiàn)?我用的方法是調(diào)制,用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)一個(gè)為正常的PWM信號(hào)(0~100%)另一個(gè)為頻率略高于PWM信號(hào)占空比固定為50%的信號(hào),將這兩個(gè)信號(hào)采用“與”的方式調(diào)制在一起。電路采用的是“正激拓?fù)洹保o輸出濾波電感),這種拓?fù)錄]辦法實(shí)現(xiàn)零或者負(fù)電壓所以驅(qū)動(dòng)電路里用了兩路,一路充電一路放電。見圖2一種變壓器隔離驅(qū)動(dòng)

    ? ?? ?? ?? ? 圖2?一種變壓器隔離驅(qū)動(dòng)

    在這個(gè)電路中Kon和Koff信號(hào)都是占空比不大于50%疊加有PWM信號(hào)的調(diào)制波,由于電路有復(fù)位繞組勵(lì)磁電流會(huì)自動(dòng)復(fù)位,在輸出端所接的MOS管柵極等效為一個(gè)電容,這個(gè)電容有解調(diào)的作用可以將PWM信號(hào)波從調(diào)制波里復(fù)原出來。見圖3的仿真結(jié)果

    ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 圖3?變壓器格力驅(qū)動(dòng)仿真波形

    見圖3,PWM信號(hào)與K1信號(hào)相與調(diào)制出Kon和Koff信號(hào),經(jīng)過柵極電容的解調(diào)柵極驅(qū)動(dòng)電壓幾乎被無損的還原回來。圖2中的電阻R1是充電限流電阻其效果在圖3的柵極驅(qū)動(dòng)電壓波形上升沿體現(xiàn),電阻R2是放電限流電阻,這兩個(gè)電阻直接影響開關(guān)速度及驅(qū)動(dòng)波形。

    在圖3中勵(lì)磁電感電流在每個(gè)K1信號(hào)周期都能夠自動(dòng)的復(fù)位,從而解決了磁復(fù)位對(duì)電路的影響。

    這種驅(qū)動(dòng)電路在設(shè)計(jì)上比正激變換器還要簡(jiǎn)單(沒有濾波電感),其中K1信號(hào)的頻率選取原則是其開關(guān)周期小于PWM或者PFM中的最小開關(guān)周期即可,但是會(huì)有信號(hào)延遲的概率所以K1頻率越高越好這樣輸出驅(qū)動(dòng)波形延遲概率就越小,后續(xù)將會(huì)有另一種K1信號(hào)發(fā)生方式不需要高的K1頻率。

    在圖3中PWM信號(hào)和K1信號(hào)屬于異步信號(hào)換句話說就是兩者沒有什么關(guān)聯(lián),那么就會(huì)發(fā)生K1信號(hào)本該是高電平的時(shí)候?qū)嶋H卻是低電平的情況結(jié)果是造成驅(qū)動(dòng)波形的延后。解決方法是把異步換成同步,見圖4

    驅(qū)動(dòng)波形2.jpg?(99.34 KB, 下載次數(shù): 43)

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    同步驅(qū)動(dòng)波形

    2015-9-19 14:08 上傳

    ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?圖4 K信號(hào)同步驅(qū)動(dòng)波形

    圖4中的K11信號(hào)由PWM上升沿觸發(fā)占空比為50%,此信號(hào)同PWM相與得到Kon信號(hào)。K22信號(hào)由PWM下降沿觸發(fā)占空比為50%,此信號(hào)同/PWM信號(hào)相與得到Koff信號(hào)。采用同步的方式就解決了隨機(jī)延遲問題,K信號(hào)的頻率或大或小都沒有問題只要不低于PWM的最大頻率就可以。圖4中的二極管D1的充電電流是很窄的一個(gè)小尖峰這是變壓器次級(jí)電壓通過限流電阻對(duì)柵極電容的充電波形,圖中這個(gè)電流波形在每個(gè)PWM周期中只有一次,說明在Kon信號(hào)到來后柵極驅(qū)動(dòng)電壓瞬間就達(dá)到設(shè)定值并不受Kon信號(hào)的限制,而后面的Kon信號(hào)也沒起到多大作用(如果柵極電壓有下降趨勢(shì)后級(jí)Kon信號(hào)可以維持這個(gè)電壓不變)。


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