功率MOSFET在正激式驅(qū)動電路中的應(yīng)用簡析

功率MOSFET在目前一些大功率電源的產(chǎn)品設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用，此前本文曾經(jīng)就幾種常見的MOSFET電路設(shè)計類型進(jìn)行了簡單總結(jié)和介紹。在今天的文章中，本文將會就這一功率器件的另一種應(yīng)用方式，即有隔離變壓器存在的互補驅(qū)動電路，進(jìn)行簡要分析。

有隔離變壓器的互補驅(qū)動電路作為一種比較常見的驅(qū)動電路形式，在目前的家電產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用較多，其典型電路結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示。在圖1(a)所給出的電路結(jié)構(gòu)中，V1、V2為互補工作，電容C起隔離直流的作用，T1為高頻、高磁率的磁環(huán)或磁罐。

圖1 有隔離變壓器的互補驅(qū)動

圖2 有隔離變壓器的互補驅(qū)動的實驗波形

當(dāng)這一有隔離變壓器的互補驅(qū)動MOSFET電路被應(yīng)用在220V電網(wǎng)中正常導(dǎo)通時，此時市電電網(wǎng)所施加在隔離變壓器上的電壓可計算為(1-D)Ui、關(guān)斷時則電壓為DUi，若主功率管S可靠導(dǎo)通電壓為12V，則隔離變壓器原副邊匝比NI/N2為12/(1-D)/Ui。為保證導(dǎo)通期間GS電壓穩(wěn)定C值可稍取大些。實驗波形見圖2(a)。

除了有隔離變壓器的互補驅(qū)動電路形式應(yīng)用比較多之外，上圖中還展示了另外一種常見的MOSFET驅(qū)動電路，其電路結(jié)構(gòu)如上圖圖1(b)所示。在平時的應(yīng)用中，這一電路為占空比大于0.5時適用的驅(qū)動電路。在這一電路結(jié)構(gòu)中，Z2為穩(wěn)壓二極管，此時副邊繞組負(fù)電壓值較大，Z2的穩(wěn)壓值為所需的負(fù)向電壓值，超過部分電壓降在電容C2上，其實驗波形見圖2(b)。

這種在家電產(chǎn)品中適用的MOSFET驅(qū)動電路具有多種優(yōu)點。首先，這一電路的結(jié)構(gòu)比較簡單可靠，具有電氣隔離作用。當(dāng)脈寬變化時，驅(qū)動的關(guān)斷能力不會隨著變化。其次，圖1所展示的這兩種電路只需一個電源就能夠驅(qū)動，即可單電源工作。隔直電容C的作用可以在關(guān)斷所驅(qū)動的管子時提供一個象壓，從而加速了功率管的關(guān)斷，且有較高的抗干擾能力。但該電路所存在的一個較大缺點是輸出電壓的幅值會隨著占空比的變化而變化，所以該電路比較適用于占空比固定或占空比變化范圍不大以及占空比小于0.5的場合。