IR21814類似的驅(qū)動(dòng)芯片直接驅(qū)動(dòng)MOS管,該電路具有驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單,成本低,PCB占用面積小等優(yōu)點(diǎn),在我司產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。但是,所采用的LLC諧振拓?fù)鋪?lái)說(shuō),驅(qū)動(dòng)頻率在195K~360K之間變化,驅(qū)動(dòng)頻率提高,根據(jù)Ploss=Qg*V*fs,頻率提高以后,芯片本身的損耗也會(huì)相應(yīng)增加。而實(shí)測(cè)亦發(fā)現(xiàn)常溫下,IR21814的結(jié)溫超降額。最終選擇了IR21814外加推挽電路來(lái)分擔(dān)驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)方式。
該電路工作工程可分為如下幾個(gè)部分:
(1)MOS管下管工作,上管驅(qū)動(dòng)自舉電容充電
DCPWMB輸入高電平,推挽輸出DCDRVB高電平驅(qū)動(dòng)Q121導(dǎo)通,DCPWMA為低電平,推挽輸出DCDRVA低電平截止上管Q120。自舉電容C308通過(guò)下管Q121進(jìn)行充電至VCC_FAN。

圖1 驅(qū)動(dòng)電路上管充電路徑
(2)MOS管下管截止,自舉電容充電完成
下管截止后,自舉電容電壓浮空,其電壓等于VCC_FAN,此浮空電壓作為上管Q120驅(qū)動(dòng)的供電電源。
(3)MOS管下管截止,上管導(dǎo)通
DCPWMA輸入高電平,推挽輸出DCDVRA高電平驅(qū)動(dòng)Q120導(dǎo)通。

圖2 驅(qū)動(dòng)電路MOS導(dǎo)通路徑
(4)上管截止,下管導(dǎo)通
驅(qū)動(dòng)芯片的選擇
幾種驅(qū)動(dòng)芯片性能對(duì)比如下
| MIC4424B | IXDN404SI | LM5110 | NCP5181 | IR2181(4) | IR2110 | |
| tr max(ns) | 35 | 18 | 25 | 60 | 60 | 35 |
| tf max(ns) | 35 | 17 | 25 | 40 | 35 | 25 |
| tondelay max(ns) | 75 | 40 | 40 | 170 | 270 | 150 |
| toffdelay max(ns) | 75 | 39 | 40 | 170 | 330 | 125 |
| Isource(A) | 3 | 4 | 3 | 1.4 | 1.9 | 2.5 |
| Isink(A) | - | - | 5 | 2.2 | 2.3 | 2.5 |
通過(guò)以上幾種芯片的開(kāi)關(guān)損耗性能指標(biāo)對(duì)比可以看出:
IR2110的開(kāi)關(guān)速度快,Isink/Isource電流大,損耗較小。但是,IR2110(3)的封裝相對(duì)大(WSOP16),價(jià)格也貴,就沒(méi)有選擇此芯片。
而其他幾種芯片沒(méi)有泵升功能,不宜采用。
由于IR21814已經(jīng)被廣泛采用,成熟度高,而且性能較優(yōu)。因此,建議PWM驅(qū)動(dòng)芯片仍然采用的IR21814。
5.4.2 推挽三極管選型
由于供電電壓VCC_FAN=14.5V,同時(shí)考慮到電壓本身的紋波,所以所選擇的三極管耐壓必須大于20V;由于正向驅(qū)動(dòng)電阻R=10ohms+2.55ohms=12.55ohms,正向驅(qū)動(dòng)峰值電流I=14.5V/12.55ohms=1.16A。反向驅(qū)動(dòng)電阻R=2.55ohms,反向驅(qū)動(dòng)峰值電流I=14.5V/2.55ohms=5.7A,所以,根據(jù)以上驅(qū)動(dòng)電流的計(jì)算,所以選三極管的峰值電流必須大于5.7A。
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